Fluidos

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ESTATICA DE LOS FLUIDOS



1- Introducción:

La materia, tanto en estado sólido, líquido o gaseoso, está constituida por moléculas que se atraen. En los sólidos las moléculas están relativamente próximas unas de otras y las fuerzas de atracción son suficientemente grandes como para mantener a las moléculas formando una estructura regular y así tener una forma y volumen definidos.

En loslíquidos las moléculas están, en término medio, más separadas. Las fuerzas son menores y, si bien mantiene su volumen a presión y temperatura constante, el líquido adopta la forma del recipiente que lo contiene.

En los gases las distancias entre moléculas son muy grandes comparadas con el tamaño de las mismas. Las fuerzas de atracción son muy pequeñas frente a las existentes en sólidos ylíquidos. Por lo tanto, un gas no tiene forma ni volumen propios, sino que adopta los correspondientes al recipiente. Los líquidos y gases se consideran bajo el nombre genérico de FLUIDOS, por su propiedad de fluir fácilmente.

La clase a la que pertenezca una sustancia dependerá de las condiciones físicas que la rodean en el instante de la observación. Variando las condiciones una mismasustancia puede observarse en cualquiera de sus tres estados. Todos conocemos por ejemplo el agua en sus tres fases:

hielo - agua – vapor

dependiendo de la temperatura a la que se encuentre la sustancia.

2-Densidad - Densidad Relativa

Una de las magnitudes características de todo material es su densidad. La densidad , de una sustancia es el cociente entre su masa "m" y suvolumen "V".



De esta manera se tiene que las unidades de densidad serán por ejemplo:

La densidad relativa ( r ) de una sustancia es el cociente entre la densidad de la sustancia y la densidad de otra tomada como patrón (  P ).

Usualmente ese patrón es el agua para sólidos y líquidos, y por otra parte, aire para los gases.





Picnómetros

El picnómetro es un frascode vidrio de reducidas dimensiones con un tapón esmerilado y hueco, prolongado por un tubo delgado en el que se marca un punto de enrase (nivel del líquido). Este enrase sirve para fijar un volumen constante.

Se puede emplear para determinar la densidad relativa de un líquido. El método de medición es indirecto y está basado en la comparación de masas.

Si el picnómetro vacío tiene una masamp y lleno de agua tiene una masa m1, la masa de agua contenida en el picnómetro será:

ma = m1 - mp

Si en lugar de agua, llenamos el picnómetro con el líquido cuya densidad deseamos medir, cuidando que su volumen sea igual que el del agua, el picnómetro con este líquido tendrá una masa igual a m2. La masa de líquido contenido en el picnómetro será:

mL = m2 - mp

La densidad relativade este líquido será entonces:



En esta expresión hemos llamado VL al volumen de líquido y Va al volumen del agua. Como ambos volúmenes son iguales se cancelan.

La densidad relativa del líquido se puede expresar como:



3- Peso específico - Peso específico relativo.

Peso específico (Pe) de una sustancia es el cociente entre su peso "P" y su volumen "V" :Las unidades de peso específico se determinan dividiendo la unidad de peso elegida por la unidad de volumen.



NOTA: Dado que el peso de una sustancia es la fuerza con que la Tierra atrae al cuerpo y la misma no tiene un valor constante, puede observarse que el peso específico tampoco tendrá un valor constante.

El peso específico relativo (Per ) de una sustancia es elcociente entre el peso específico de la misma y el peso específico de otra patrón.



4- Relación entre densidad y peso específico

De acuerdo a las definiciones anteriormente vistas, tenemos:



luego:


La relación entre densidad relativa y peso específico relativo, resulta:



o sea que ambas magnitudes son numéricamente iguales.

5- Presión

¿Cómo se ejercen las...
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