PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

CURSO: MECÁNICA DE FLUIDOS

Galarza Espinoza.

TEMAS:

DEFINICION DE FLUIDOS.PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.DENSIDAD DE LOS FLUIDOS.PESO ESPECIFICO.GRAVEDAD ESPECIFICA.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

DEFINICION DE FLUIDO

Se define fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de este, no habrá deformación.

Los fluidos pueden clasificarse de manera general de acuerdo con la relación entre el esfuerzo de corte aplicado y la relación de deformación.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.Definición de Propiedad:Es toda característica observable y/o cuantificable de las sustancias, que las describe y que permanece constante cuando la sustancia se halla en un estado particular.

PROPIEDADES DE LA MATERIA:

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 ,energía, etc. Ejemplos: Temperatura, presión, etc.

NOTA: Las propiedades físicas extensivas pueden convertirse en intensivas si se divide entre la MASA, en este caso se le aumenta el termino «específico».Por ejemplo: peso especifico, volumen especifico, densidad especifica, etc.

EstabilidadTurbulenciaDensidad Gravedad especifica Peso específicoDensidad relativaViscosidadTensión Superficial: CapilaridadPresión

Propiedades de los fluidos:

8

ESTABILIDAD:9

Se dice que el flujo es estable cuando sus partículas siguen una trayectoria uniforme, es decir, nunca se cruzan entre si.

La velocidad en cualquier punto se mantiene constante en el tiempo.

• Debido a la rapidez en el que se desplaza las moléculas el fluido se vuelve turbulento.

• Un flujo irregular caracterizado por pequeñas regiones similares a torbellinos.

TURBULENCIA:

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Describe como están unidas los átomos que componen el fluido. Es decir, el grado de compactación que existe internamente.

La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa entre el volumen que ocupa.

La unidad de medida en el S.I. de Unidades es kg/m3, también se utiliza frecuentemente la unidad g/cm3

DENSIDAD:11

Vm

Densidades de algunas sustancias (kg/m3)

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Aire 1,29 Aluminio 2 700

Helio 0,18 Cobre 8 920

Hidrógeno 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

VISCOSIDAD:13

Es una propiedad de los fluidos que se refiere al grado de fricción interna.

Se asocia con la resistencia que presentan dos capas adyacentes moviéndose dentro del fluido.

Debido a la viscosidad parte de la energía cinética del fluido se convierte en energía interna.

Numerosas observaciones sugieren que la superficie actúa como una membrana estirada bajo tensión.

Esta fuerza, que actúa paralela a la superficie, proviene de las fuerzas atractivas entre las moléculas. Se define a la fuerza como:

Tensión superficial

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LF Donde: L :es la longitud de la superficie : es el coeficiente de tensión superficial, que depende fuertemente de la temperatura y de la composición del líquido

PESO ESPECÍFICO:15

• Este numero esta íntimamente ligado a la densidad de cualquier material y debido a su fácil manejo por sus unidades su uso es muy amplio dentro de la ingeniería.

V

g.

• Indica la densidad de un fluido respecto la densidad del agua a temperatura estándar.

• La gravedad específica es adimensional, no tiene unidades debido a que resulta del cociente entre dos unidades de igual magnitud.

GRAVEDAD ESPECÍFICA:

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agua

sustancia..ρρ

gs agua

sustancia..

gs

GRAVEDAD ESPECÍFICA:

18

3

sustancia

1000..

mkg

ρgs

3

sustancia

81.9..

mkN

gs

3

sustancia

94.1..

pieslug

ρgs

3

sustancia

4.62..

pielb

gs

Sistema Internacional:

Sistema estándar de los Estados Unidos:

Algunos ejemplos

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CAPILARIDAD:20

Esta propiedad le permite a un fluido, avanzar a través de un canal delgado, siempre y cuando, las paredes de este canal estén lo suficientemente cerca.

• Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie.

• La unidad de medida recibe el nombre de Pascal (Pa).

PRESIÓN :21

1 Pa =1 N/m2

Otras unidades de presión: 1 atm = 1,013 x 105 Pa1 atm = 760 torr1 mm de Hg = 1 torr1 libra /pulgada2 (psi) = 6,90 x 103 Pa1 bar = 105 Pa

AF

P

CLASIFICACION DE LOS FLUIDOS:

Newtonianos

dydv

NO Newtonianos

dydv

No dependientes del tiempo.

Dependientes del tiempo.

Pseudoplasticos

Por su viscosidad

• Suspensiones acuosas de arcilla.

Fluidos Dilatadores.• Almidón en

agua.

• Mayonesa.

• Pasta de dientes.

Fluidos de Bingham.

Tixotrópicos • Tintas de

impresión.

DIAGRAMA REOLOGICO

TIPO DE FLUIDO EJEMPLOS

Newtoniano Todos los gases, dispersiones de gas en el agua, líquidos de bajo peso molecular

No Newtonianos

Pseudoplástico Soluciones de goma, adhesivos, grasas, suspensiones de almidón, acetato de celulosa, mayonesa, algunas sopas; pinturas, algunas pulpas de papel, fluidos biológicos, otros.

Dilatentes Almidón, arenas movediza, algunas soluciones de harina de maíz y azúcar, agregados de cemento húmedos, arena de playa, polvo de hierro dispersos en líquidos de baja viscosidad.

Plásticos de Bingham Margarina, grasas de cocina, pasta de dientes, algunos fundidos de plásticos,

Plásticos de Casson Zumo de naranja, salsa de tomate, sangre, chocolate cocido, tinta de impresora

DEFINICION DEL CONTINUO

Es un concepto mediante el cual se considera que toda sustancia posee una estructura molecular uniforme, es decir esta conformada por materia continua, despreciando las distancias intermoleculares que realmente existen entre moléculas.

En un medio así ya es aplicable el análisis matemático.

Estados de la materia:

SOLIDO FLUIDO

EJEMPLO DEL CONTINUO

Por «velocidad en un punto» se entendería la velocidad de la molécula que ocupa ese punto y en un medio así no seria aplicable el análisis matemático. Por esta razón se introduce la hipótesis de que el fluido es un medio continuo, en el cual por «velocidad en un punto» se entiende la velocidad media de las moléculas que rodean el punto.

En este medio varían también de modo continuo a través del fluido los parámetros de estudio: densidad, presión, aceleración, etc.

En un medio así ya es aplicable el análisis matemático.