HIDRAULICA Y GASES

Introducción

PRINCIPIO DE PASCAL • El principio de pascal es la presión que

ejerce un fluido que no se puede comprimir dentro de un recipiente que tenga paredes que no se deformen lo cual transmite una intensidad en todas las direcciones y todos los puntos del fluido."La presión aplicada en un punto de un líquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo."

Los gatos hidráulicos que se utilizan para levantar automóviles requieren de prensas hidráulicas para poder levantar el gran peso del automóvil.

Equipos para compactar, tienen una pequeña prensa hidráulica

Los compactadores de basura cuentan con una prensa hidráulica

Los frenos que se tienen en un auto o en alguna bicicleta 

En construcción las palas mecánicas cuentan con una prensa hidráulica que las

ayuda a excavar.

Principio de Arquímedes

• El principio de Arquímedes afirma que un cuerpo en total o semi-sumergido en un fluido estático será empujado con una fuerza igual al peso del volumen del fluido quitando al objeto de su posición. Cuando un cuerpo está sumergido en el fluido esto tiene un empuje hidrostático que resulta de las presiones que actúan sobre el cuerpo que está sumergido, el cuerpo se empuja hacia arriba.

Principio de Arquímedes

• “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en Newtons (en el SIU).

EJEMPLOS DE PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Cuando nos sumergimos en una piscina o en el mar parece que somos más ligeros, decimos que pesamos menos ya que nos aloja hacia arriba, ya que es igual el peso de fluido desalojado

EJEMPLOS DE PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Los globos de gas ya que estos al momento de soltarlos se van poco a poco hacia al cielo ya que el fluido entre el gas y el aire es igual o puede variar.

EJEMPLOS DE PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Un trozo de hierro no flota, en general, sobre el agua, pero si le damos la forma adecuada, pensemos en un barco, vemos que flota.

EJEMPLOS DE PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Gases

•Los gases constituyen un estado de la materia que se caracteriza por esta formado por moléculas en las que predominan ampliamente las fuerzas de repulsión sobre las de atracción. Esto hace que tengan una gran expansibilidad y que ocupen todo el volumen en el que se contienen•El aire está compuesto, principalmente, de los elementos oxígeno y nitrógeno.

Característica de los Gases

• No tienen forma

• Son volátiles

• Bajo punto de ignición (flash point)

• No se ven al momento de una fuga

• No tienen color

Ley de los gases

Ley de Boyle

PV =kdonde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Ley de boyle.

En los motores ya sea gasolina, gas o diesel se presenta en la combustión interna.

Ley de Boyle

Sistema airbag o también llamado ACRS (Air Cushion Restraint System)

Ley de Dalton

Destilación por arrastre de vapor

Usos de la Destilación por arrastre de vapor

Ley de Dalton

Ley de Henry

USOS Y APLICACIONES DE LOS GASES EN LA ACTUALIDAD

Acetileno

• El acetileno o etino es el alquino más sencillo. Es un gas, altamente inflamable, un poco más ligero que el aire e incoloro. Produce una llama de hasta 3000 °C, una de las temperaturas de combustión más altas conocidas, superada solamente por la del hidrógeno atómico (3400–4000 °C), el cianógeno (4525 °C) y la del  dicianoacetileno ( 4987 °C).

Acetileno usos• El acetileno se utiliza como fuente de

iluminación y de calor. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3000 °C) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxígeno en su combustión.

• El acetileno es además un producto de partida importante en la industria química. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de síntesis se basaron en el acetileno. Hoy en día pierde cada vez más en importancia debido a los elevados costes energéticos de su generación.

Acetileno• SeguridadEl acetileno es un gas explosivo si

su contenido en aire está comprendido entre 2 y 82%. También explota si se comprime solo, sin disolver en otra sustancia, por lo que se disuelve en otra sustancia.

• Evitar Temperaturas y presiones elevadas y/o la presencia de un catalizador.

• Es incompatible con Cobre, plata, mercurio u sus aleaciones; agentes oxidantes; ácidos, halógenos;

•  

Helio• El helio es un elemento químico de número

atómico 2, símbolo He y peso atómico estándar de 4,0026. Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos, ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de un gas noble. Es decir, es inerte (no reacciona) y al igual que estos, es un gas monoatómico incoloro e inodoro que cuenta con el menor punto de ebullición de todos los elementos químicos y solo puede ser licuado bajo presiones muy grandes y no puede ser congelado.

Helio

• Médico: – Mezclas respiratory.

– Catéter aórtico (Bomba de globo aórtica)

– Tratamiento de mezquinos y verrugas

– Conservación de sangre humana (crio protegida)

– Conservación de semen humano y animal

Industrial–Como gas de protección en la soldadura de arco y gas termalizador.–Congelado rápido individual (IQF) de camarón e hidrobiológicos.–Congelado de todo tipo de alimentos vegetales, cárnicos y terminados.–En las industrias de Hule, Plástico, Grasas, Especias, Café, para moler todo tipo de material congelado con nitrógeno líquido.

Helio Medidas de Seguridad

• Utilice un sistema e ventilación local, si es necesario, para prevenir deficiencia de oxigeno. La ventilación mecánica podría ser acapetable, para mantener los humos y gases peligroso por debajo de los limites de exposición aceptables.

• Es un gas incoloro, e inodo, por lo que puede no ser percibido.

• Amantener las medidas de seguridad con los cilindros tanto en su trasnporte como en el almacenaje.

Argón• El argón es un gas

industrial versátil utilizado en aplicaciones de soldadura, como la soldadura de aleaciones especiales, así como en la producción de bombillas de luz y láser.

• Aeroespacial y Aeronáutica• Producción de metales• Soldadura y metalmecánica

Argón Medidas de seguridad

• Proteja los cilindros contra los daños.• Los cilindros no deben rodarse, jalarse o

deslizarse, mucho menos dejarse caer.• Si la valvula es difícil de abrir, interrumpa

su utilización y comuníquese con su proveedor

• Las altas temperaturas pueden danar el cilindro y ocasionar que el dispositivo de alivio de presión falle prematuramente

• Almacene en un lugar con ventilación adecuada

• Tornille el tapon de protección de la valvula firmemente en su lugar de manera manual

• Almacene en lugares que no exceda una temperatura mayor de 52ºC.

HIDROGENO

• Es un gas incoloro, inodoro y muy reactivo que se halla en todos

los componentes de la materia viva y en muchos minerales,

siendo el elemento más abundante en el universo; se utiliza para

soldaduras, en la síntesis de productos químicos, etc., y, por ser

el gas menos pesado que existe, se ha usado para inflar globos y

dirigibles, aunque arde fácilmente, por lo que se suele sustituir

por helio.

Hidrogeno

– Hidrogenación del petróleo para obtención de gasolinas.

– Conversión de aceites en grasas saturadas sólidas.

Hidrogeno• Puede formar mezclas explosivas

con el aire• Puede ignitir si la válvula se abre

al aire• Puede ocasionar quemaduras

debido a una válvula invisible• Puede causar mareo y

somnolencia• Bajo condiciones ambientales es

un gas incoloro inodoro e insípido• Mantenga los cilindro alejados del

calor, chispas y flamas abiertas• Transporte en una carretilla

adecuada para mover cilindros• Nunca intente levantar el cilindro

por su capuchón, ya que este protege la válvula.

Oxigeno

• El oxígeno, gas que hace posible la vida y es indispensable para la combustión, constituye más de un quinto de la atmósfera (21% en volumen, 23% en peso). Este gas es inodoro, incoloro y no tiene sabor.

Aplicaciones del oxigeno

• La medicina también hace uso del oxígeno suministrándolo como suplemento a pacientes con dificultades respiratorias; y se emplean botellas de oxígeno en diversas prácticas deportivas como el submarinismo o laborales, en el caso de acceder a lugares cerrados, o escasamente ventilados, con atmósferas contaminadas (limpieza interior de depósitos, trabajo en salas de pintura,

etc.)

Oxigeno medidas de seguridad– El contacto de la piel con

oxígeno líquido (o depósitos no aislados) puede causar graves heridas por quemadura, debido a su baja temperatura.

– Nunca utilizar oxígeno a presión sin saber manipular correctamente cilindros, reguladores, etc.

– Almacene y utilice el producto solo con ventilación adecuada, alejado de aceites, grasas y otros hidrocarburos

– Separe los cilindros de oxigeno de otros inflamables por lo menos 2ft (6,1m) de distancia o utilice una barricada de material no combustible.

– Esta barricada debe ser por lo menos 5 ft (1,53mts) de alto y contar con una clasificación de resistencia al fuego de por lo menos 1/ hora.

– Almacene los cilindros en un lugar que no exceda 52ºC (125F)

Bióxido de carbono– Conservante de

bebidas gaseosas y presurizante de su envase PET.

– Como agente extintor del fuego.

– Agrícola, estimulante del crecimiento vegetal en invernaderos de aire controlado.

Bioxido de carbono• Medidas de seguridad

Hielo seco• Se llama hielo seco o nieve

carbónica al dióxido de carbono (CO2) en estado sólido. Recibe este nombre porque, pese a parecerse al hielo normal o a la nieve por su aspecto y temperatura, cuando se sublima no deja residuo de humedad porque su base no es agua y su estado natural es gaseoso incluso a temperaturas ambientales bajas. Tiene una temperatura de sublimación de −78.5 °C (a una atmósfera de presión).

Hielo seco

USOS•Contracción por frío de una pieza para facilitar su ensamblado y ajuste.•Molienda criogénica o desbarbado de plásticos moldeados y cauchos.•Regulación de temperatura en cubas de agua de enfriamiento.

Hielo secoMedidas de seguridad•Almacene el producto solo con ventilación adecuada•No almacene el producto en contenedores estrechos o espacios confinados•Las áreas de almacenajes deben estar limpias y secas.•El bióxido de carbono es generalmente suministrado a los clientes en bloques de 25 kg en vueltos en papel de embalaje kraft.

• El producto deberá almacenarse en contenedores aislados que se abran desde su parte superior.

• Las cubiertas no deben quedar muy justas de manera que el vapor de bióxido de carbono que es liberado conforme sublima el sólido pueda ventilarse a la atmosfera.

• El vapor del hielo seco, puede provocar daños al sistema nervioso.

Kriptón

• Elemento químico de número atómico 36, masa atómica 83,80 y símbolo Kr ; es un gas noble, incoloro e inodoro, que constituye una fracción muy pequeña de la atmósfera terrestre; se utiliza solo o con argón y neón en las bombillas incandescentes.

Kriptón

• Usos– Automotriz y Equipo

de Transporte. Los fabricantes de faros para automóviles usan el gas Kriptón para fabricar luces de alta calidad para un desempeño brillante y de larga duración.

KriptonSeguridad

•El gas contenido en el cilindro puede ocasionar rápida asfixia debido a la falta de oxigeno•Cierre la válvula después de cada uso, manténgala cerrada incluso cuando el cilindro este vacío•Almacene en un lugar solo donde la temperatura no exceda los 125 ºF (52ºC.

• Almacene los cilindros llenos y vacíos por separado.

• Utilice un sistema de inventario de primeras entradas a primeras salidas para evitar almacenar los cilindros llenos por periodos prolongados.

Neón

• El neón es un elemento químico de número atómico 10 y símbolo Ne. Es un gas noble, incoloro, prácticamente inerte, presente en trazas en el aire, pero muy abundante en el universo, que proporciona un tono rojizo (no es un color) característico a la luz de las lámparas fluorescentes en las que se emplea.

Neón

• Usos– En la industria

Aeroespacial y Aeronáutica, el Neón se utiliza como refrigerante para la creación de imágenes infrarrojas ultra-sensibles, así como equipos de detección.

Automotriz y Equipo de Transporte:•Los fabricantes de faros para automóviles usan el Neón para fabricar luces de alta calidad para un desempeño brillante y de larga duración.

Electrónica:•El Neón es el componente más abundante en las mezclas de láser excímero utilizadas para generar luz láser para una fotolitografía precisa y para llevar a cabo el recocido controlado de las películas de poli silicio para semiconductores y pantallas planas.

APLICACIÓN

Neón• Seguridad

• En caso de liberation accidental evite que los desechos contaminen el medio circundante.

• Evacue al personal en riesgo

• Es un gas químicamente estable-

• No existen materiales incompatibles y es químicamente inerte

• Se debe utilizar tuberías y equipos que estén diseñados para soportar las presiones bajo las cuales se vaya a operar.

XENÓN

• El xenón es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Xe y su número atómico el 54. Gas noble inodoro, muy pesado, incoloro, el xenón está presente en la atmósfera terrestre solo en trazas y fue parte del primer compuesto de gas noble sintetizado.

Xenón

• El uso principal y más famoso de este gas es en la fabricación de dispositivos emisores de luz tales como lámparas bactericidas, tubos electrónicos, lámparas estroboscópicas y flashes fotográficos, así como en lámparas usadas para excitar láseres de rubí, que generan de esta forma luz coherente.

Xenón

Medidas de seguridadEs un gas no inflamableEs químicamente establePuede causar asfixiaSe deben tomar precauciones universales al transportar los cilindros

Para desechos de emergencia se debe liberar a la atmosfera lentamente.

En caso de contacto con la piel, enjuagar con abundante agua.

Conclusiones