fluido 

CECYTEG _ Física _ Tercer parcial _  Equipo 5 _ Tema: Fluidos, Propiedades Primarias

Integrantes: Paloma de Jesús Morales Torres, Uriel Gonzales García,

Bianca Sarahí Lizbeth Guzmán soto, anal aura Aguilar Aguilar

Un fluido es cualquier cosa que pueda derramarse si no está en un recipiente (a menos que sea lo suficientemente grande como para mantenerse unido por la gravedad, al igual que una estrella). Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorber con una pajilla, entonces es un fluido. El agua es un fluido y también lo es el aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluidos.

Las moléculas de un sólido están unidas, pero en un fluido, las moléculas están libres y pueden pasar una junto a la otra. De manera que si tuvieras manos muy pequeñas, podrías empujar a la molécula de un fluido en una dirección y a otra en dirección opuesta, ambas se moverían en la dirección hacia donde las empujas.

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

 PRESION:

La presión P ejercida por un fluido sobre una superficie está definida como la fuerza normal ejercida por el fluido por unidad de área de la superficie. Si la fuerza se mide en N y el área en m2, la unidad es entonces el newton por metro cuadrado o Pascal, cuyo símbolo es P a, y es la unidad básica de presión del S.I.

Unidades de Presión

·         1 Pa = 1 N · m−2

·         1 atm = 101325 N · m−2

·         1 bar = 100000 N · m−2

·         1 Torr = 1mm Hg

·         1 atm = 760 Torr

·         1 psi = 6894.76 N · m−2

DENSIDAD:

La densidad ρ es el recíproco del volumen específico y se refiere a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva  (ρ =m/V) donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.

·         g/mL = 1000 kg/m3

·         kg/m3 = 1 kg/m3

·         kg/L = 1000 kg/m3

·         oz/ft3 = 1.001153961 kg/m3

·         oz/in3 = 1.729994044×103 kg/m3

·         lbm/ft3 = 16.01846337 kg/m3

·         lbm/in3 = 2.767990471×104 kg/m3

·         slug/ft3 = 515.3788184 kg/m3

TEMPERATURA:

En general, lo común es medir la temperatura con termómetros de vidrio llenos de líquido, en los que el líquido se expande cuando se calienta. Así es como un tubo uniforme, lleno parcialmente con mercurio, alcohol o algún otro fluido, puede indicar el grado de calentamiento por la longitud de la columna de fluido. Sin embargo, la asignación de valores numéricos al grado de calentamiento se hace mediante una definición arbitraria.

ENERGIA INTERNA:

 La energía interna U de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala microscópica. Más concretamente, es la suma de la energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades.

ENTALPIA:

La entalpía es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación a presión constante en un sistema termodinámico, transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión. A la presión del sistema, se define la entalpía como:

H = U + P V

Usualmente la entalpía se mide, dentro del Sistema Internacional de Unidades, en joules.

ENTROPIA:

 La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. La entropía (simbolizada como S) es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La palabra entropía procede del griego y significa evolución o transformación. Fue Rudolf Clausius quien le dio nombre y la desarrolló durante la década de 1850.

CALOR ESPECÍFICO:

 La capacidad calorífica de un cuerpo (C) es razón de la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo en un proceso cualquiera por su cambio de temperatura correspondiente.

C =∆Q/∆T

En una forma menos formal es la energía necesaria para aumentar 1K su temperatura, (usando el S.I.).

La capacidad calorífica indica la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.

Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende de la cantidad de material en el objeto, por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de una cucharadita. Al ser una propiedad extensiva, la capacidad calorífica es característica de un objeto en particular, y además depende de la temperatura y posiblemente de la presión.

VISCOSIDAD:

 La viscosidad es la oposición 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 aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial. En este caso el material sólido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma, tanto más cuanto menor sea su rigidez. Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes.

Problemas:

La presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1 x 105 pa. ¿Qué fuerza ejerce el aire confinado de un cuarto sobre una ventana de 4º x 80 cm?

Un tubo de ensayo tiene 3 cm de aceite (r = 0.80 g/cm3) flotando en 10 cm de agua ¿Cuál es la presión en el fondo del tubo debida al fluido que contiene?

El corazón bombea sangre por la aorta con una presión media de 100 mm Hg. Si el área de la sección transversal de la aorta es de 3 cm2, ¿Cuál es la fuerza media que ejerce el musculo sobre la sangre?

Cuestionario

1._ menciona almenos 5 propiedades primarias.

2._ la fuerza normal ejercida por el fluido por unidad de área de la superficie.

3._es el reciproco del volumen especifico y se refiere a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.

4._puede indicar el grado de calentamiento por la longitud de la columna de fluido

5._es la suma de la energía cinética interna

6._es una función de estado de la temperatura termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico)

7._ describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos. Magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.

8._es la capacidad calorífica de un cuerpo, es la razón de la cantidad de energía

9._es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales.

10._un fluido que no tiene viscosidad se le denomina: