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Prof. Carlos Lvano Huamaccto
MECNICA DE FLUIDOS
Mdulo:I Unidad:1 Semana:1
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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
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CONTENIDO TEMATICOS
DEFINICION DE FLUIDOS.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.
DENSIDAD DE LOS FLUIDOS.
PESO ESPECIFICO.
GRAVEDAD ESPECIFICA.
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DEFINICION DE FLUIDO
Se define fluido como una sustancia que sedeforma continuamente
bajo la accin de un
esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de este,
no habr deformacin.
Los fluidos pueden clasificarse de manerageneral de acuerdo con
la relacin entre el
esfuerzo de corte aplicado y la relacin de
deformacin.
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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.
Definicin de Propiedad:Es toda caracterstica observable y/o
cuantificable de las
sustancias, que las describe y que permanece constante
cuando la sustancia se halla en un estado particular.
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PROPIEDADES DE LA MATERIA:
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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.
PROPIEDADES EXTENSIVAS PROPIEDADES INTENSIVAS
Dependen de la MASA total del
sistema.
NO dependen de la masa total del
sistema.
Ejemplo: Densidad ,energa, etc. Ejemplos: Temperatura, presin,
etc.
NOTA: Las propiedades fsicas extensivas pueden convertirse
en
intensivas si se divide entre la MASA, en este caso se le
aumenta el
termino especfico.
Por ejemplo: peso especifico, volumen especifico, densidad
especifica,
etc.
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Estabilidad Turbulencia Densidad Gravedad especifica Peso
especfico Densidad relativa Viscosidad Tensin Superficial:
Capilaridad Presin
Propiedades de los fluidos:
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ESTABILIDAD:
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Se dice que el flujo es estable cuando suspartculas siguen una
trayectoria uniforme, es
decir, nunca se cruzan entre si.
La velocidad en cualquier punto se mantieneconstante en el
tiempo.
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Debido a la rapidez en el que se desplaza lasmolculas el fluido
se vuelve turbulento.
Un flujo irregular caracterizado por pequeas regiones similares
a torbellinos.
TURBULENCIA:
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Describe como estn unidaslos tomos que componen elfluido. Es
decir, el grado decompactacin que existeinternamente.
La densidad de una sustanciase define como el cociente desu masa
entre el volumen queocupa.
La unidad de medida en el S.I. de Unidades es kg/m3, tambin se
utiliza frecuentemente la unidad g/cm3
DENSIDAD:
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V
m
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Densidades de algunas sustancias
(kg/m3)
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Aire 1,29 Aluminio 2 700
Helio 0,18 Cobre 8 920
Hidrgeno 0,09 Hierro 7 860
Agua dulce 1 000 Plomo 11 300
Hielo 917 Oro 19 300
Agua salada 1 030 Mercurio 13 600
Alcohol 806 Madera 373
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VISCOSIDAD
:
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Es una propiedad de losfluidos que se refiere al grado
de friccin interna.
Se asocia con la resistenciaque presentan dos capas
adyacentes movindose
dentro del fluido.
Debido a la viscosidad partede la energa cintica del fluido
se convierte en energa
interna.
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Numerosas observacionessugieren que la superficie actacomo una
membrana estirada bajotensin.
Esta fuerza, que acta paralela a lasuperficie, proviene de las
fuerzasatractivas entre las molculas. Sedefine a la fuerza
como:
Tensin
superficial
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LF Donde:
L :es la longitud de la
superficie
: es el coeficiente de tensin
superficial, que depende
fuertemente de la temperatura
y de la composicin del
lquido
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PESO ESPECFICO:
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Este numero esta ntimamente ligado a la densidad de cualquier
material y debido a su fcil manejo por
sus unidades su uso es muy amplio dentro de la
ingeniera.
V
g.
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Indica la densidad de unfluido respecto la densidaddel agua a
temperaturaestndar.
La gravedad especfica esadimensional, no tieneunidades debido a
queresulta del cociente entredos unidades de igualmagnitud.
GRAVEDAD ESPECFICA:
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agua
sustancia..
gs
agua
sustancia..
gs
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GRAVEDAD ESPECFICA:
18
3
sustancia
1000
..
m
kg
gs
3
sustancia
81.9
..
m
kNgs
3
sustancia
94.1
..
pie
slug
gs
3
sustancia
4.62
..
pie
lbgs
Sistema Internacional:
Sistema estndar de los Estados Unidos:
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Algunos ejemplos
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CAPILARIDAD
:
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Esta propiedad lepermite a un fluido,avanzar a travs de uncanal
delgado, siempre ycuando, las paredes deeste canal estn
losuficientemente cerca.
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Se define presincomo el cociente entre
la componente normal
de la fuerza sobre una
superficie y el rea de
dicha superficie.
La unidad de medida recibe el nombre de
Pascal (Pa).
PRESIN :
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1 Pa =1 N/m2
Otras unidades de presin:
1 atm = 1,013 x 105 Pa
1 atm = 760 torr
1 mm de Hg = 1 torr
1 libra /pulgada2 (psi) = 6,90 x 103 Pa
1 bar = 105 Pa
A
FP
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CLASIFICACION DE LOS FLUIDOS:
Newtonianos
dy
dv
NO Newtonianos
dy
dv
No
dependientes
del tiempo.
Dependientes
del tiempo.
Pseudoplasticos
Por su viscosidad
Suspensiones acuosas de
arcilla.
Fluidos Dilatadores. Almidn en
agua.
Mayonesa.
Pasta de dientes.
Fluidos de Bingham.
Tixotrpicos Tintas de
impresin.
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DIAGRAMA REOLOGICO
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TIPO DE FLUIDO EJEMPLOS
Newtoniano Todos los gases, dispersiones de gas
en el agua, lquidos de bajo peso
molecular
No Newtonianos
Pseudoplstico Soluciones de goma, adhesivos,
grasas, suspensiones de almidn,
acetato de celulosa, mayonesa,
algunas sopas; pinturas, algunas
pulpas de papel, fluidos biolgicos,
otros.
Dilatentes Almidn, arenas movediza, algunas
soluciones de harina de maz y azcar,
agregados de cemento hmedos,
arena de playa, polvo de hierro
dispersos en lquidos de baja
viscosidad.
Plsticos de Bingham Margarina, grasas de cocina, pasta de
dientes, algunos fundidos de plsticos,
Plsticos de Casson Zumo de naranja, salsa de tomate,
sangre, chocolate cocido, tinta de
impresora
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DEFINICION DEL CONTINUO
Es un concepto mediante el cual se considera que todasustancia
posee una estructura molecular uniforme, es decir
esta conformada por materia continua, despreciando las
distancias intermoleculares que realmente existen entre
molculas.
En un medio as ya es aplicable el anlisis matemtico.
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Estados de la materia:
SOLIDO FLUIDO
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EJEMPLO DEL CONTINUO
Por velocidad en un punto se entendera la velocidad de lamolcula
que ocupa ese punto y en un medio as no seria
aplicable el anlisis matemtico. Por esta razn se introduce
la hiptesis de que el fluido es un medio continuo, en el
cual
por velocidad en un punto se entiende la velocidad media
de las molculas que rodean el punto.
En este medio varan tambin de modo continuo a travs delfluido
los parmetros de estudio: densidad, presin,
aceleracin, etc.
En un medio as ya es aplicable el anlisis matemtico.
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GRACIAS
