AEROSTÁTICA

Es la parte  de la fisica  que trata de los gases en reposo. En principio . los teoremas  que se han  estudiado en hidrostatica  y sus consecuencias son también  aplicables a los gases, si bien éstos  presentan algunas caracteristicas  peculiares , por lo que se tratan separadamente.
PROPIEDADES DE LOS GASES .
Las  moléculas  que  constituyen  los gases  se encuentran en una  situación  notablemente  distinta  a  la que presentan las particulas    de los líquidos  y solidos . Esta situación  produce  en los gases las siguientes  propiedades.
A } Las  fuerzas  de atracción  que unas moléculas  ejercen  sobre otras  son  prácticamente  despreciables , como consecuencia , las distintas que separan  unas moléculas de otras son sumamente grandes  en  comparación  con el tamaño de las mismas . Por ello  la densidad  de los  gases es muy pequeña
B  } Debido a las minimas  atracciones  entre las moléculas , éstas  tienen  total libertad  de movimientos  y se desplazan   constantemente , de forma  desordenada , a gran velocidad .
C } El gas  tiende  a ocupar  todo el recinto  que lo contiene . Por ello  se dice  que los gases  son muy expansibles  y carecen de volumen  definido  adaptándose  a la forma  del recipiente..
D } Las moléculas  chocan  unas con otras  constantemente  y con las paredes  del recipiente , sin esto suponga  pérdida  total de energía . Los  choques  contra  el  recipiente  son la causa  de la presión  que el gas  produce  contra las paredes y el fondo de aquél .
E  } La  compresibilidad  es una  de las características  más peculiares  de los gases . Significa  que , bajo el efecto  de una presión externa, las moléculas del gas reducen al minimo las distancias  que las separan.
PESO  DEL AIRE.
Se ha comprobado  en un frasco  vacio, pesado antes  de la experiencia , que una vez extraído  el aire de su interior , al repetir  la pesada, disminuye  el peso.
Cada metro  cúbico de aire pesa 1,03 kp.
La  presión atmosférica   normal  es la que equilibra  una columna de mercurio de 76 cm de altura , a O°C  de  temperatura  y a un valor normal  de la aceleración  de la gravedad  { g  = 980,665 cm/ s} al cuadrado.
DATOS .
PESO DEL AIRE: cada metro cúbico de aire pesa  1. 03  kg.
Energia es todo  lo que se puede   convertir   en trabajo mecánico.
La energía  fluente :  es aquella  que se está  renovando  constantemente , como la radiación  solar , el viento y las corrientes de agua.
El término energía básica  engloba  las formas  de energía  existentes  en la tierra  en cantidades limitadas, carbón , petróleo ,  gas natural uranio etc.
La energía ni se crea ni se destruye , sólo  se trasnforma.
La materia  misma  se puede  transformar  en energía  y de hecho  se la considera  como energía     condensada.
¿ como se mide la energía ?
Un cuerpo  que se desplaza  1 m  mediante una fuerza  de 1 newton , consume  1 julio  de energía . Todas las formas  de energía  se pueden medir  con esta unidad .
PRINCIPIO  DE ARQUIMEDES.
" un sólido sumergido en un líquido  recibe un empuje  vertical hacia  arriba  igual al peso  del volumen de líquido que desaloja "
ESTADOS  DE LA MATERIA.
A la  temperatura  ordinaria  una roca  es sólida , el agua liquida  y el gaseoso.
En un liquido ciertas moléculas  pueden tener una energía  cinética  mayor y expande las demás.
EL GAS .
La  materia  puede presentarse  en distintos  estados de agregación : sólido, líquido,y gaseoso.
En el primero , las moléculas  se hallan  estrechamente  unidas por potentes fuerzas  de atracción , mientras que en las dos  últimas, estas fuerzas son más debiles, un cuerpo puede pasar  de un estado a otro si varian  las condiciones de presión y / O temperatura.
VOLUMEN.
Si se  comprime el gas del recipiente  mediante un émbolo  o pistón , el volumen  se reduce  y los  choques  de las moléculas  del gas  se producen  en un área  menor del recipiente , con lo que  la presión  sobre éste aumenta Si el émbolo  baja  rápidamente  se aumenta  también  la velocidad de las moléculas  y se incrementa la temperatura.
El movimiento de las moléculas  explica  las propiedades  de los gases , las moléculas de un gas con la forma  de pequeñas  bolas con la forma  en continuo movimiento  que colisionan  entre ellas y con las paredes del recipiente ; sus movimientos  explican los fenómenos de presión temperatura  y  volumen.
Ley de Avogadro en un globo.
El fisico italiano Avogadro establecio que volumenes  iguales de gases distintos  a iguales condiciones  de presión  y temperatura  tienen el mismo número de moléculas . Es decir , las ligeras  moléculas  de hidrógeno  en el globo aerostático  se hallan  en igual número que las más pesadas  que forman la mezcla del aire para un  volumen dado. Por esto el hidrógeno , gas ligero, flota en el aire.
TEMPERATURA.
La velocidad media de las moléculas  gaseosas  determina  la temperatura .Si se calienta el recipiente , la velocidad,  de las moléculas aumenta y la presión  sobre las paredes  del mismo también . Si no se ejerciera fuerza  sobre el émbolo, este seria impulsado hacia arriba por el gas y el volumen también aumentaria.
PRESIÓN.
Las moléculas  del gas están en continuo  movimiento y constantemente  están chocando contra las paredes del recipiente . La suma  de millones  de estas minusculas colisiones constituyen  la presión que el  gas ejerce sobre el recipiente.
EL SONIDO.
El sonido  está formado   por  vibraciones mecánicas del aire  y otras sustancias , a frecuencias  susceptibles  de ser  percibidas  por el oido humano.Las  vibraciones  regulares  producen  notas musicales , las  irregulares ruido ,las notas de alta frecuencia  tienen un tono  agudo y las de baja  frecuencia  un tono grave . El oido humano  sólo es capaz de percibir frecuencias  comprendidas  entre 16 y 20.000  HZ
El sonido  se produce  por la  propagación  de ondas en el aire  y otras sustancias .
Al tocar una trompeta  el aire se comprime  y a  continuación  se expande , por lo que se generan  ondas sonoras. En el aire  comprimido  las moléculas  se mueven  unas hacia otras, mientras que al expandirlas el aire se mueven en sentido opuesto..
ATMÓSFERA FISICA.
Es la presión  ejercida  por una columna  de mercurio  de 76  cm  de altura.
1 atm= 76 cm  de Hg.
TOR.
Es una unidad llamada  asi en honor de Torricelli . Es la  presión  ejercida por una columna  de  1 mm de altura.
1 tor = 1 mm de Hg.
de donde se deduce ----1 atm = 760 tor.
FUERZA  ASCENSORIAL
Principio de Arquimedes: " todo cuerpo  sumergido  en un gas  recibe  un empuje  de abajo hacia arriba  igual que el peso  del gas que desaloja "
Ley  de Boyle y Mariotte:  " A temperatura  constante , los volumenes  que ocupa una masa  gaseosa son inversamente  proporcionales  a las presiones  a que está sometida "
Y en general se puede decir  que a temperatura  constante , el producto de la presión  por el volumen de una masa gaseosa es constante.  p.v = constante.
Es conveniente  aclarar  que los gases  reales no cumplen rigurosamente esta ley..
APARATOS  PARA LA MEDIDA DE PRESIONES.
Barómetros.
Son  aparatos destinados  a la medida de la presión  atmosférica . Los tipos más utilizados son el de mercurio y los métalico.
Uno  de  los más utilizados   es el de Fortin.Lleva  una escala  de latón adosada al tubo barométrico, graduada en  milimetros de mercurio. El cero de la escala  se hace coincidir  con el nivel  del mercurio en la cubeta  por una  punta  de marfil ,  M,  y mediante desplazamiento  de la cubeta en el tornillo. T.
El tipo más frecuente  es el de VIDI,Consta  de una capsula  metálica  con su tapa superior  ondulada  y flexible , en cuyo interior se ha efectuado un vacio parcial.
Manómetros .
Son  aparatos  que sirven  para medir la presión  de los gases encerrados en recipientes . Identicamente al caso de los barómetros , pueden dividirse en  manómetros de mercurio y metálicos.Los manómetros  metálicos  se emplean para medir la presión  en el interior de cilindros con gases,del vapor de agua  en las calderas  de vapor etc.
MÁQUINAS NEUMÁTICAS.
Una de las aplicaciones  más simples y conocidas de la ley de BOYLE  y MARIOTTE  está  dada por el funcionamiento  de las bombas   hidráulicas  a émbolo.
Se las clasifica  en :  aspirantes , impelentes  y aspirantes--impelentes .En  las primeras sale el agua cuando sale el émbolo ; en las segundas, cuando baja , las últimas  son combinación  de las anteriores  pero, en todas, es discontinua  la salida del agua.
La bomba de incendio  consta además de una cámara de aire donde se produce una presión  que permite la continuación  en la salida de agua durante el vaiven del émbolo.