Mecanismos

Unidad 1

Propiedades de los fluidos

Los fluidos son sustancias que se caracterizan por tener su masa la capacidad de deformarse escurriendo cuando reciben el efecto de una fuerza, por muy pequeña que ésta sea; lográndose que las moléculas que componen la sustancia se comuniquen este efecto. Cuando esta fuerza se manifiesta de manera tangencial logra que "las moléculasroten" siguiendo la trayectoria del conducto o abandonan el contenedor que las confina.

Este libro se aboca al estudio del comportamiento de las sustancias llamadas fluidos por eso en esta Unidad se pretende definir primeramente el concepto fluido y las propiedades físicas que lo caracterizan. Aunada a estas propiedades se analizan los factores externos que afectan o provocan el movimiento de estos fluidos, tales como: la presión atmosférica, la fuerza de gravedad, el impulso de unas aspas, etc. Se conceptualiza también el término presión en sus diferentes manifestaciones en el tema de manometría, incluyendo la manera de cómo se miden sus efectos, y los instrumentos que se ocupan para ello.

También se considera como necesario el conocimiento de los sistemas de dimensiones y sus correspondientes unidades de medida, partiendo de las magnitudes fundamentales como son: fuerza, masa, longitud y tiempo.

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1.1 Definición, clasificación y propiedades de los Fluidos

En la naturaleza las sustancias se presentan en cualquiera de los tres estados de la materia: sólido, líquido o gaseoso. Se diferencian, desde el punto de vista de su agrupación molecular, por las distancias y las fuerzas cohesivas intermoleculares; fuerzas que son relativamente grandes en los sólidos, medianas en los líquidos y extremadamente pequeñas en los gases. Esta característica permite separar las sustancias en solo dos grupos: Fluidos y Sólidos.

Los gases y los líquidos son fluidos, concretamente por su movilidad al deformarse debido al efecto de cualquier fuerza externa por muy pequeña que sea. Además, los líquidos se diferencian de los gases porque prácticamente son incompresibles, mientras que los gases son compresibles debido a que las moléculas que lo constituyen pueden aglutinarse o expansionarse ocupando todo el espacio que disponen en el recipiente o conducto donde se encuentran. En cambio, los sólidos no comparten esta propiedad sino que bajo el efecto de una fuerza tangencial sufren inicialmente una deformación elástica que de continuarse alcanza el límite elástico tolerable provocándoles una ruptura o sea una deformación permanente e irreversible y nunca llegan a escurrirse.

La palabra fluido proviene del latín "Fluere" que significa fluir. Los fluidos entonces fluirán ante el efecto de una fuerza; aunque fuese solo para adoptar la forma del recipiente que los contiene.

Tomando en cuenta que un fluido es una sustancia formada por un conglomerado de moléculas iguales, desde un enfoque macroscópico, un fluido se puede estudiar como unmedio continuo (es decir sin considerar lo que ocurre a nivel de interacción de las moléculas) y por lo tanto su comportamiento se puede describir matemáticamente siguiendo el movimiento de pequeños volúmenes de masas de la sustancia. Esto indica que lo que se toma como estudio, en todo caso, son los efectos promedios de un conglomerado de moléculas que conforman la sustancia del fluido.

Por lo tanto se puede definir a un Fluido como una sustancia cuya masa tiene la capacidad de deformarse continuamente, "acomodando sus moléculas", al ser sometida a una fuerza tangencial..

Despues de haber definido el concepto fluido se procede a conocer las propiedades físicas que las caracterizan, así como sus unidades de medida correspondientes:

a) Densidad, volumen específico

b) Peso específico

c) Viscosidad y tipos de fluidos

d) Tensión superficial

e) Capilaridad

f) Presión de vapor

Estas propiedades son sensibles a la temperatura y presión. Sus valores para diferentes condiciones se pueden conseguir de tablas o gráficas de los manuales técnicos de ingeniería que pueden encontrarse en diferentes sistemas de unidades de medidascomo son:

Sistema Internacional Gravitacional (S.I.G)

Sistema Internacional Técnico (S.I.T)

Sistema Inglés Gravitacional (S.i.G)

Sistema Inglés Técnico (S.i.T)

1.1.1 Conceptos Propiedades de Fluidos

Física II 2° Semestre :: Unidad 1 (Fluidos)

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1.1.1 Conceptos Propiedades de Fluidos

GRO. OLETA JUAN FELIPE el Mar Feb 02, 2010 9:32 pm

La experiencia diaria nos permite distinguir que un sólido tiene una forma y un volumen definidos, mientras que un líquido mantiene su volumen pero adopta la forma del recipiente que lo contiene mostrando una superficie libre y, finalmente, un gas no tiene ni forma ni volumen propio.

Una distinción entre sólidos y fluidos queda establecida por su diferente respuesta frente a la acción de un esfuerzo: los sólidos se deformarán mientras persista un esfuerzo suficiente, ya que oponen una fuerza igual y de sentido contrario a la aplicada, y tienden a recuperar su forma primitiva total o parcialmente cuando cesa el esfuerzo, sin embargo, los fluidos fluirán por pequeño que sea el esfuerzo, es decir, cambiarán continuamente de forma, mientras persista dicho esfuerzo, ya que no presentan una fuerza que se oponga a la aplicada, lo que indica que no hay tendencia a recuperar la forma primitiva al cesar el esfuerzo aplicado.

La Mecánica de los fluidos es la ciencia de la mecánica de los líquidos y de los gases, y está basada en los mismos principios fundamentales que la Mecánica de los sólidos. En esta ciencia se combinan los principios fundamentales con los datos experimentales, siendo utilizados éstos para confirmar la teoría o para dar información complementaria al análisis matemático. El resultado final es un cuerpo unificado de principios básicos de Mecánica de fluidos que se puede aplicar a la solución de problemas de flujo de fluidos de importancia en la Ingeniería.

Propiedades:

Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.

Propiedades primarias:

Presión

Densidad

Temperatura

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