Química, pregunta formulada por CandyChewing, hace 1 año

A 20°c el flúor se encuentra en estado líquido. Si en un recipiente que contiene flúor a esta temperatura se sumerge un cuerpo a una profundidad de 18cm, ¿cuál será la presión ejercida por el líquido sobre el cuerpo? (densidad del flúor a 20°c= 1,11g/cm3)

Respuestas a la pregunta

Contestado por alanvime
3

La presión se define como.

P =  \frac{F}{A}

Donde

P=Presión [Pa]

A=Área [m²]

F=Fuerza [N]

Por la segunda ley de Newton sabemos que la fuerza puede definirse como

F = ma

F=fuerza [N]

m=masa [Kg]

a=aceleración [m/s²]

Podemos definir la masa en función a la densidad

d =  \frac{m}{V}

d=densidad [Kg/m³]

m=masa [Kg]

V=volumen [m³]

Despejando masa

m = dV

Sustituyendo masa en fuerza

F = (dV)a

Ahora sustituyendo fuerza en presión

P =  \frac{(dV)a}{A}

Ahora podemos definir el área de una columna cilíndrica.

V=Ah

V=Volúmen [m³]

A=Área [m²]

h=altura [m]

Ahora sustituímos volumen en presión

P =  \frac{da(Ah)}{A}

Simplificamos

P =  dah

Ahora por sentido común debemos saber que la aceleración que actúa sobre un líquido es el de la gravedad entonces.

P =  dgh

Ahora ya definimos la presión hidrostática.

d=densidad [Kg/m³]

g=aceleración de la gravedad [m/s²]

h=altura [m]

Ya podemos resolver el problema

Datos.

g=9.8 [m/s²]

d=1.11 [g/cm³]

h=18 [cm]

Cambiamos unidades al sistema internacional.

d = 1.11 \frac{g}{ {cm}^{3} } ( \frac{1kg}{1000g} )( \frac{100cm}{m}  {)}^{3}  = 1110 \frac{kg}{ {m}^{3} }

h = 18cm( \frac{1m}{100cm} ) = 0.18m

Ahora calculamos presión.

P=(0.18m)(1110 \frac{kg}{ {m}^{3} } )(9.8 \frac{m}{ {s}^{2} } )

P=1958.04

P=1958.04 \frac{kg {m}^{2} }{ {m}^{3}  {s}^{2} }

P=1958.04 \frac{kg }{ m  {s}^{2} }

P=1958.04 (Pa)

Esa es la respuesta.


CandyChewing: ¿Por qué la densidad en Kg/m³?
alanvime: Por que no me dijiste en que unidades querías la respuesta y las más accesibles y comunes son los pascales que son unidades del sistema internacional
CandyChewing: ¿Y en qué unidades puede quedar sin hacer la conversión de la densidad?
alanvime: pues muy raras quedaría en
alanvime: g•m/cm²s²
CandyChewing: Por eso
CandyChewing: Que queden en g/fuerza/cm³, lib/pulg², Newton/m² o Dina/cm²
alanvime: Newton sobre centímetro cuadeado es pascal
alanvime: digo metro cuadrado
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