¿Cómo ven la presión los físicos e ingenieros expertos?

A2a: Ambos ven la presión como una propiedad de un sistema de componentes (como una máquina de vapor). Si toma una pequeña parte de uno de esos componentes con un área de superficie A, y suma todas las fuerzas debido a los impactos microscópicos debido a las moléculas de líquido y gas en esa superficie, entonces la fuerza total F derivada por A es la presión.

Debido a las leyes de conservación y termodinámica, los físicos han elaborado una ecuación de estado a partir de esas micro cinéticas (digamos PV = nRT para un gas ideal)

Esto proporciona a los ingenieros criterios de diseño muy útiles para el sistema general (qué tan gruesa debe ser la pared de la caldera para contener esa presión) sin la complicada molestia de lidiar con todas esas colisiones de innumerables cantidades de moléculas de agua en forma de vapor.

Por lo tanto, los físicos ven la presión más como consecuencia de la física, mientras que los ingenieros tienden a usar la presión como punto de partida para diseñar y construir equipos útiles.

Con el aumento de la potencia de la computadora y una mejor comprensión de las ecuaciones de Navier-Stokes y su simulación numérica precisa, estos puntos de vista ligeramente diferentes de los físicos e ingenieros se vuelven cada vez más borrosos: todo se modela cada vez más a partir de los primeros principios.

Bueno, la presión es una variable intensiva , lo que significa que es una propiedad bastante elusiva de un sistema, por lo que no es sorprendente que genere cierta confusión. También es confuso que la presión es una cantidad escalar, pero generalmente se describe en términos de una fuerza vectorial por unidad de área; el “área unitaria” también es un vector (normal a la superficie), pero es una relación, no un producto. Confuso. El hecho de que la presión tenga unidades de fuerza / área o energía / volumen es una pista sobre el “significado” termodinámico de la presión como la tasa de cambio de la energía interna de un sistema con cambios en su volumen: [matemática] p = \ parcial U / \ parcial V [/ matemáticas].

La presión para mí es una propiedad emergente. Es decir, si pudiera tener alguna forma de medirlo en un volumen, digamos un centímetro cúbico, donde puede controlar la cantidad de moléculas de un gas, diga entonces mientras cuenta en las partículas, 1,2,3 … ningún número significativo puede ser asignado de manera confiable.

Entonces, para mí, se deduce que cualquier relación que determinemos teóricamente entre la presión y otras propiedades es solo empírica.

La presión es, por lo tanto, como la temperatura, un concepto estadístico.