Rendimiento neumático, según diferencia presión atm exterior

[Juan Pedro]

, hola, ya estoy de vuelta con otra preguntita que me ha llevado a discutir con un colega, pero como ni el ni yo somos fisicos de fluidos, pues a ver quien paga la cena (en casa que sale mas barato).

Tengo un depósito de aire comprimido a 100 atm y un volumen de 100 litros, resulta que si lo uso para mover un motor neumatico a presión constante de 2 atm, me dá (es un decir), 100 w, pero la cuestión es, si instalo dicho equipo (depósito y motor neumatico) en una mina que tiene una profundidad suficiente como para que la presión atmosferica exterior sea de 2 atmosferas, la pregunta es:

1*- Yo digo que la energía que entregará ahora es de 100/2=50w al aumentar la presión exterior al doble.

2*- Colega dice que la energía que entregará será de 100-1=99w, ya que la presión exterior a aumentado en 1 y esa es la unica energía que se pierde (mejor dicho, no se aprovecha)

¿quien paga la cena?

Un salulazo para todos.

[FD]

Pues dependiendo de cómo hayais hecho la apuesta invitais los dos o no invita ninguno.

Si el motor funciona a 2 atm y fuera hay 2 atm, el motor no funcionará.

[Koko]

, hola, ya estoy de vuelta con otra preguntita que me ha llevado a discutir con un colega, pero como ni el ni yo somos fisicos de fluidos, pues a ver quien paga la cena (en casa que sale mas barato).

Tengo un depósito de aire comprimido a 100 atm y un volumen de 100 litros, resulta que si lo uso para mover un motor neumatico a presión constante de 2 atm, me dá (es un decir), 100 w, pero la cuestión es, si instalo dicho equipo (depósito y motor neumatico) en una mina que tiene una profundidad suficiente como para que la presión atmosferica exterior sea de 2 atmosferas, la pregunta es:

1*- Yo digo que la energía que entregará ahora es de 100/2=50w al aumentar la presión exterior al doble.

2*- Colega dice que la energía que entregará será de 100-1=99w, ya que la presión exterior a aumentado en 1 y esa es la unica energía que se pierde (mejor dicho, no se aprovecha)

¿quien paga la cena?

Un salulazo para todos.

Hola. Yo creo que la cena la deberiais pagar a medias, porque en mi opinión, ninguna respuesta es correcta, aunque la segunda respuesta se acerca mas a la realidad.

La potencia neumática es caudal por presión: Pot=Q*P

Donde el caudal está en Q=m^3/s, la presión en P=Pascales, y la Potencia Pot=Watios

Si la presión del depósito era 100 atm, en un ambiente de 1 atm, bajo la mina, si dices que hay en ambiente 2 atm, entonces el depósito te dará 99 atm efectivas, lo cual se convierte en 9.900.000 Pascales.

Veamos como afecta esto a la potencia neumática:

Potencia en superficie terrestre:

Pot=10.000.000*Q

Potencia en la mina:

Pot=9.900.000*Q

Es decir, en la mina tendrías un 1% menos de potencia.

Pero, ni la potencia se reduce a la mitad, como tu dices, ni la potencia se reduce en una unidad, como dice tu amigo. Concretamente, la potencia se reduce en 100000*Q Watios. Por tanto no puedes saber cuanta potencia pierdes en la mina, ya que depende del caudal que de el compresor.

Un saludo.

[Juan Pedro]

FD:
El motor SI funciona, por la sencilla razón que el regulador de presión trabaja a 2 atm por encima de la presión atmosferica, por lo tanto sigue suministrando 2 atm de trabajo al motor neumatico.

KOKO:
Buena intuición, pero has olvidado que el caudal que suministra ahora el depósito es un 25% mas denso, si antes daba 2 atm en la superficie mas 1 atm para vencer la presión exterior (3 atm absolutas)
ahora, realmente está entregando 2 atm de trabajo y 2 para vencer la presión exterior o sea 4 atm absolutas. ¿Será entonces que ni 99 w ni 50w , si no 75w?

¿a que nos tocará pagar a medias?.

Me gustaria saber cual seria el resultado real.

Un saludo.

[Juan Pedro]

La potencia neumática es caudal por presión: Pot=Q*P

Donde el caudal está en Q=m^3/s, la presión en P=Pascales, y la Potencia Pot=Watios

Esa formula sirve cuando la presión exterior es de 1 atm, pero si se duplica, la formula deberia ser dibidida por 2, ¿no?.

[Koko]

FD:
El motor SI funciona, por la sencilla razón que el regulador de presión trabaja a 2 atm por encima de la presión atmosferica, por lo tanto sigue suministrando 2 atm de trabajo al motor neumatico.

KOKO:
Buena intuición, pero has olvidado que el caudal que suministra ahora el depósito es un 25% mas denso, si antes daba 2 atm en la superficie mas 1 atm para vencer la presión exterior (3 atm absolutas)
ahora, realmente está entregando 2 atm de trabajo y 2 para vencer la presión exterior o sea 4 atm absolutas. ¿Será entonces que ni 99 w ni 50w , si no 75w?

¿a que nos tocará pagar a medias?.

Me gustaria saber cual seria el resultado real.

Un saludo.

Hola Juan Pedro. La densidad del aire no afecta nada al cálculo que yo he realizado. Date cuenta que la potencia, tal como yo la he calculado, es el producto de la presión por el caudal VOLUMETRICO (m^3/h), y no el caudal MASICO (kg/m^3), lo cual quiere decir que si el caudal volumétrico (no el másico, que será mayor) para accionar el motor, lo mantienes fijo, la potencia sólo dependerá de la presión del tanque en relación a la atmosférica.

Otra cosa distinta es que varíes el caudal de alimentación al motor, entonces la potencia también variará. Pero a igualdad de condiciones, como dije anteriormente, en la mina, das un 1% menos de presión, y por tanto, un 1% menos de potencia.

Un saludo.

[Juan Pedro]

Koko, creo que ya te he entendido, solo pierdes la presión en que se ha incrementado la externa, es decir, solo pierdes una atmosfera de las 100, las otras 99 las puedes aprobechar para realizar el mismo trabajo, de la misma forma que un submarinista almacena aire para respirar en un tanque y sabe cuanto le queda por el tiempo de uso independientemente de la profucndidad a la que se encuentre, simplemente, que a mayor profundidad perderá el equivalente de la presión que le rodea (suponiendo que se quedase para consumir todo el aire)

Pues nada, me toca pagar la cena, ahora que la voy a hacer a mala leche, jejeje. (es broma, cocino muy bien y es un muy buen amigo).

Como aún queda una semana para "pagar el pato", si alguien mas cree que no está bien interpretado, por favor, diganloooo, a ver si me libro.

Muchisimas gracias Koko.

[Koko]

Si Juan Pedro, esa es la idea, si el tanque te da 100 atmosferas repecto de la atmosférica, pues si aumentas la presión ambiental en una atmosfera mas, pues el tanque sólo te podrá proporcionar 99 atmosferas efectivas.

De todas maneras, no creo que tengas que pagar la cena, ya que tu amigo tampoco fue preciso en la respuesta. Según tu post anterior, el dijo que tendrías 99W en la mina, y eso tampoco es cierto, la respuesta correcta es que tendrás 99atm, no 99W.

Un saludo, y que vaya bien la cena.

[Juan Pedro]

Hay Koko... que me estas liando, en el ejemplo, (son datos supuestos, no reales), dije que si 100 atm, dan 100w (dado que el volumen no varia, lo descarto para el ejemplo), si ahora solo puedo aprovechar 99 atm, eso querrá decir que puedo producir 99W, uno por cada atm, si la presión exterior aumentase hasta 50 atm, me quedarian otras 50 atm para usar y producir 50w, ¿o no tiene nada que ver la presión aprovechable y la potencia que puede producir dicha presión?.

En la apuesta, se trata de ver quien invita a quien, paga quien mas se haya alejado del resultado verdadero, por lo que si esas 99 atm, ahora producen solo la mitad (45,5 w) por luchar contra la presión exterior que es el doble, gano yo ¿no?.

Ahhhh,.... aclararmelo que me pierdo.

[Koko]

Hay Koko... que me estas liando, en el ejemplo, (son datos supuestos, no reales), dije que si 100 atm, dan 100w (dado que el volumen no varia, lo descarto para el ejemplo), si ahora solo puedo aprovechar 99 atm, eso querrá decir que puedo producir 99W, uno por cada atm, si la presión exterior aumentase hasta 50 atm, me quedarian otras 50 atm para usar y producir 50w, ¿o no tiene nada que ver la presión aprovechable y la potencia que puede producir dicha presión?.

En la apuesta, se trata de ver quien invita a quien, paga quien mas se haya alejado del resultado verdadero, por lo que si esas 99 atm, ahora producen solo la mitad (45,5 w) por luchar contra la presión exterior que es el doble, gano yo ¿no?.

Ahhhh,.... aclararmelo que me pierdo.

Veamos, a ver si asi se entiende mejor:

Potencia=Presión*Caudal

Pot(normal)=10000000(Pascales)*Q(m3/s)

Pot(mina)=9900000(Pascales)*Q(m3/s)

Si el caudal vale 1 m3/s, entonces, tienes 10000000 W en situacion normal y 9900000 W en la mina

Si el caudal vale 0.00001 m3/s, entonces tienes 100 W y 99 W en la mina respectivaente. Pero todo depende del caudal, ok?

Lo que si puedes afirmar es que la potencia en la mina es un 1% inferior a la normal, pero nunca puedes decir, lo que dijiste en tu primer post que dijo tu amigo, es decir, es incorrecto que tu amigo reste a 100W-1W=99W. Lo correcto restar presiones, y despues multiplicar por el caudal para obtener los vatios.

Pero vamos, que quizás lo que tu amigo pretendia decir, es que si el caudal es constante, y en la superficie tenemos 100W, en la mina tendremos 99W. Eso si, pero no decir que perder una atmosfera de presion implica perder 1 W, ya que eso dependerá del caudal en cuestión.

No se si me explicado mas o menos.

Un saludo.