INTRODUCCIÓN
Como
propósito de esta exposición, queremos dar a conocer que
los fluidos poseen propiedades que los
definen, y especifican en que estado se
encuentra un sistema. Por lo tanto es
importante que se entiendan, ya que
para realizar cualquier ejercicio de
mecánica de fluidos es necesario
comprender claramente.
Algunas
de
las propiedades de los fluidos realizan un gran papel, mientras que otras
influyen muy poco o nada.
En
la
estática de los fluidos, el peso específico es una propiedad de suma
importancia, en cambio en el flujo de fluidos la viscosidad y la densidad son
las que predominan dentro del mismo.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Cuando
se observa algo que tiene la habilidad de moverse en un ambiente sin conservar
su forma original, hablamos de un fluido.
Más
precisamente, es un estado de la materia con un volumen indefinido, debido a la
mínima cohesión que existe entre sus moléculas.
Los fluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permiten
caracterizar y cuantificar. Propiedades como la viscosidad, tensión superficial
y presión de vapor solo se pueden definir en los líquidos y gases. Sin embargo
la masa específica, el peso específico y la densidad son atributos de cualquier
materia.
Estabilidad: se
dice que el flujo es estable cuando sus partículas siguen una trayectoria
uniforme, es decir, nunca se cruza entre sí. La velocidad en cualquier punto se
mantiene constante el tiempo.
Turbulencia: debido
a la rapidez en que se desplaza las moléculas el fluido se vuelve turbulento;
un flujo irregular es caracterizado por pequeñas regiones similares a
torbellinos.
Viscosidad: es
una propiedad de los fluidos que se refiera el grado de fricción interna; se
asocia con la resistencia que presentan dos capas adyacentes moviéndose dentro
del fluido. Debido a esta propiedad parte de la energía cinética del fluido se
convierte en energía interna.'
Densidad: es
la relación entre la masa y el volumen que ocupa, es decir la masa de unidad de
volumen.
Volumen específico: es el
volumen que ocupa un fluido por unidad de peso.
Peso específico: corresponde a
la fuerza con que la tierra atrae a una unidad de volumen.
Gravedad específica: indica
la densidad de un fluido respecto a la densidad del agua a temperatura
estándar. Esta propiedad es dimensional.
Tensión superficial: En física se
denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria
para disminuir su superficie por unidad de área.
PESO ESPECÍFICO
El
peso específico de un cuerpo o sustancia, es la relación que existe entre el
peso y el volumen que ocupa una sustancia ya sea en estado solido, líquido o
gaseoso. Es una constante en el sentido de que es un valor que no cambia para
cada sustancia ya que a medida que aumenta su peso también aumentara su volumen
ocupado, al igual que sucede con la densidad.
Pe
= Peso / volumen
Pe
= Peso específico.
Esta
constante tiene la importancia de ser una propiedad intensiva, ya que nos
permitirá identificar a la sustancia.
EJEMPLOS:
1)
Calcula el Peso específico de un cubo de madera de 6 cm de lado que pesa 160
gramos.
El
volumen de un cubo como sabemos es lado x lado x lado o lado elevado al cubo.
V = 6
cm x 6 cm x 6 cm = 216 cm³
Pe =
160 grs/216
cm³
Pe =
0.74 grs/cm³
Como
observamos, las unidades de peso específico son unidades de peso divididas por
unidades de volumen. Las mas comunes serán grs/cm³
o Kgs/dm³.
2)
Calcula el peso de un cilindro de aluminio de 5 cm de radio y 4 dm de altura.
El peso específico del aluminio es de 2,7
Debemos
recordar la fórmula de calculo para el volumen de un cilindro.
V = ∏
x r² x h
Donde:
r =
radio
h =
altura.
V =
3,14 x 25 cm² x 40 cm
Los 4
dm pasados a cm dan 40 cm y 5 cm elevados al cuadrado dan como resultado 25
cm².
V =
3140 cm³.
Ahora
podemos calcular el peso a partir de la fórmula de peso específico.
Peso
= Pe x V
Peso
= 2,7 grs/cm³
x 3140 cm³
Las
unidades de volumen quedan canceladas y finalmente el peso nos queda en gramos
como corresponde.
Peso
= 8478 grs.
PRESIÓN
En
Física, llamamos presión a la relación que existe entre una fuerza y la
superficie sobre la que se aplica:
P
=
F/S
La
presión en el agua:
Es aquella
que se calcula según el movimiento que tienen las moléculas de ésta en un
cuerpo ajeno, por ejemplo, cuando nos sumergimos en una alberca profunda
nuestros oídos se tapan y comenzamos a sentir la presión que el agua ejerce
sobre nosotros.
La
presión de gas:
Al
igual que en el caso del agua, la presión del gas se mide por las partículas
que colisionan en los recipientes donde se guardan. Cuando este recipiente se
encuentra lleno con el gas, al abrirlo podemos percibir que un poco de éste se
escapa, por la presión que lleva ejerciendo en el recipiente mientras estaba
cerrado'
.
CONCLUSIÓN
Podemos decir en conclusión de este tema
que fluidos son sustancias que adoptan la forma que
uno mismo le da, entre sus moléculas existe provoca fuerza
de
atracción. Posee una gran variedad de propiedades que poseen estos fluidos
tales como la densidad, viscosidad, tensión, presión, etc.
Cabe recalcar que el peso especifico es
la relación del peso de una sustancia y su volumen. Mientras que la presión es
la fuerza que se le imparte en cierta superficie.
Referencias
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