flujos comprensibles

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Diapositiva 1

LicenciaturaProteccin Civil y Emergencias

Fsica y propiedades de los materialesFluidos- Flujos comprensibles

Definiciones Fluidos: Se llaman fluidos al conjunto de sustancias donde existe entre sus molculas poca fuerza de atraccin, cambiando su forma, lo que ocasiona que la posicin que toman sus molculas vara, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los fluidos estn conformados por los lquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales). Aquellos cuerpos que tienen la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta propiedad se le da el nombre de fluidez. Los lquidos y los gases son fluidos.

Fluidos comprensibles Los fluidos son compresibles pues su volumen se reduce al ser comprimidos o presionados. Sin embargo son fluidos no compresibles los que soportan la fuerza de compresin del mismo modo que los cuerpos slidos. Los lquidos sufren escasa deformacin a la compresin, mientras que los gases son fluidos compresibles, estudiados por la termodinmica.Efecto de las fuerzas sobre los fluidosLos gases son fluidos muy compresibles

GasGasLos lquidos son fluidos poco compresibles

LquidoLquido Se denominan fluidos los cuerpos que pueden fluir; carecen de forma y necesitan recipientes para contenerlos. Los lquidos y los gases son fluidos Cuando se aplica una fuerza sobre un fluido, ste disminuye de volumen. A esta propiedad se denomina compresibilidadpresin mide la fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cmo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.

Densidad de un fluidoLa 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, tambin se utiliza frecuentemente la unidad g/cm3

Ejemplos a 20 CSustanciaDensidad (g/cm3)SustanciaDensidad (g/cm3)Aceite 0.8-0.9Bromo3.12Acido sulfrico1.83Gasolina0.68-0.72Agua 1.0Glicerina1.26Agua de mar1.01-1.03Mercurio13.55Alcohol etlico0.79Tolueno0.866 Compresibilidad La compresibilidad de un flujo es bsicamente una medida en el cambio de la densidad.

Propiedades primarias termodinmicas:

PresinDensidadTemperaturaEnerga internaEntalpaEntropaCalores especficosViscosidad

Presin Se define presin como 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).

Densidad la densidad (smbolo ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razn entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa

temperatura Se define como una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico.

Est relacionada directamente con la parte de la energa interna conocida como "energa cintica", que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energa cintica de un sistema, se observa que ste se encuentra ms "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.Energa internala energa interna (U) de un sistema intenta ser un reflejo de la energa a escala microscpica. Ms concretamente, es la suma de:la energa cintica interna, es decir, de las sumas de las energas cinticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y dela energa potencial interna, que es la energa potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades

Entalpa

Es una magnitud termodinmica, simbolizada con la letra H mayscula, cuya variacin expresa una medida de la cantidad de energa absorbida o cedida por un sistema termodinmico, es decir, la cantidad de energa que un sistema puede intercambiar con su entorno.

Entropa la entropa (simbolizada como S) es una magnitud fsica que permite, mediante clculo, determinar la parte de la energa que no puede utilizarse para producir trabajo.

Q es la cantidad de calor absorbida en el proceso en cuestin y T es la temperatura absoluta

Viscosidad La viscosidad es la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximacin bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad slo se manifiesta en lquidos en movimiento.

La viscosidad de un fluido puede medirse por un parmetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad:Coeficiente de viscosidad dinmico, designado como o . En unidades en el SI: [] = [Pas] = [kgm-1s-1] ; otras unidades:1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pas] = [10-1 kgs-1m-1]Coeficiente de viscosidad cinemtico, designado como , y que resulta ser igual al cociente entre el coeficiente de viscosidad dinmica y la densidad del fluido. = /. (En unidades en el SI: [] = [m2.s-1]. En el sistema cegesimal es el stokes (St).

Calor especfico El calor especfico es una magnitud fsica que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinmico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor especfico depende de dicha temperatura inicial. Se le representa con la letra c (minscula).Propiedades secundarias

Caracterizan el comportamiento especfico de los fluidos.ViscosidadConductividad trmicaTensin superficialCompresin

Conductividad trmicaSe refiere a la capacidad de un material para transmitir el calor.El coeficiente de conductividad trmica () caracteriza la cantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1m de material homogneo obtenga una diferencia de 1C de temperatura entre las dos caras.La conductividad trmica se expresa en unidades de W/mK (J/s m C).

Tensin superficial En fsica se denomina tensin superficial al fenmeno por el cual la superficie de un lquido tiende a comportarse como si fuera una delgada pelcula elstica.La tensin superficial (una manifestacin de las fuerzas intermoleculares en los lquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los lquidos y las superficies slidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad

Fuerzas de Cohesin: Son Fuerzas de atraccin intermolecular entre molculas semejantes.Fuerzas de Adhesin: Es una atraccin intermolecular entre molculas distintas.

capilaridad La capilaridad es una propiedad de los lquidos que depende de su tensin superficial (la cual, a su vez, depende de la cohesin o fuerza intermolecular del lquido), que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Fuentes de consultaHttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/fluidoshttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/introduccion/Introduccion.htmMecnica de fluidos e hidrulica, serie Schaum, Ed. McGraw Hill Tippens Paul E., Fsica conceptos y aplicaciones, Ed. McGraw Hill