Los Fluidos
Páginas: 7 (1602 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2014
Trabajo de Física
-.Cristian
-.Fabián
Introducción
En este informe se mencionaran 3 conceptos pertenecientes a la física de los fluidos, estos son tensión superficial, capilaridad y el concepto de viscosidad, y se darán a conocer sus respectivos significados, porque ocurren, que factores están presentes en estos, dígase fuerza u área por dar algunosejemplos, y también se mostrara como se calculan y algunas imágenes referentes a los temas.
Tensión superficial
Las moléculas de un líquido se atraen entre sí, de ahí que el líquido esté "cohesionado". Cuando hay una superficie, las moléculas que están justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente, y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque nohay moléculas encima de la superficie. El resultado es que las moléculas que se encuentran en la superficie son atraídas hacia el interior de éste. Para algunos efectos, esta película de moléculas superficiales se comporta en forma similar a una membrana elástica tirante (la goma de un globo, por ejemplo). De este modo, es la tensión superficial la que cierra una gota y es capaz de sostenerlacontra la gravedad mientras cuelga desde un gotario. Ella explica también la formación de burbujas.
La tensión superficial se define en general como la fuerza que hace la superficie (la "goma" que se menciona antes") dividida por la longitud del borde de esa superficie (OJO: no es fuerza dividida por el área de la superficie, sino dividida por la longitud del perímetro de esa superficie). Porejemplo:
Donde F es la fuerza que debe hacerse para "sujetar" una superficie de ancho l. El factor 2 en la ecuación se debe a que una superficie tiene dos "áreas" (una por cada lado de la superficie), por lo que la tensión superficial actúa doblemente.
Tensión superficial de los líquidos a 20ºC
Líquido
g (10-3 N/m)
Aceite de oliva
33.06
Agua
72.8
Alcohol etílico
22.8
Benceno
29.0Glicerina
59.4
Petróleo
26.0
La siguiente figura muestra un ejemplo de cómo algunos animales utilizan la tensión superficial del agua. En la figura se observa un arácnido, fotografiado mientras camina sobre el agua. Se observa que el peso del arácnido está distribuido entre sus ocho patas y el abdomen, por lo que la fuerza de sustentación que debe proveer la superficie del agua (la tensiónsuperficial) sobre las ocho patas y el abdomen debe ser igual al peso del arácnido.
Con moléculas de otras sustancias puede haber atracción o repulsión. La dirección de resultante (sólido-líquido + líquido-líquido) hace que el líquido se eleve o hunda levemente muy cerca de paredes sólidas verticales, según haya atracción o repulsión. Para diferentes combinaciones de líquidos y sólidos se tabulanlos ángulos de contacto. Ángulos menores de 90º corresponden a atracción y mayores de 90º a repulsión. Esto también explica la formación de meniscos en tubos angostos y el ascenso o descenso de líquido por tubos capilares.
Métodos estáticos: la superficie se mantiene con el tiempo
1) Método del anillo de Noüy: Calcula la F necesaria para separar de la superficie del líquido un anillo. F=4πR(siendo R el promedio del radio externo e interno del anillo.
2) Método del platillo de Wilhelmy: Medida de la F para separar la superficie de una delgada placa de vidrio. Precisión de 0,1 %.
Métodos dinámicos: la superficie se forma o renueva continuamente
1) Tensiómetro: En un líquido a T cte. se introduce un capilar de radio R conectado a un manómetro. Al introducir gas se va formando unaburbuja de radio r a medida que aumenta la P en el manómetro. Al crecer r disminuye hasta un mínimo, r=R y después vuelve a aumentar. Esto hace posible su uso en ambos, laboratorios de investigación y desarrollo, así como monitoreo del proceso directamente en la planta.
También se puede medir con un estalagmómetro.
Capilaridad
La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia de adsorber...
-.Cristian
-.Fabián
Introducción
En este informe se mencionaran 3 conceptos pertenecientes a la física de los fluidos, estos son tensión superficial, capilaridad y el concepto de viscosidad, y se darán a conocer sus respectivos significados, porque ocurren, que factores están presentes en estos, dígase fuerza u área por dar algunosejemplos, y también se mostrara como se calculan y algunas imágenes referentes a los temas.
Tensión superficial
Las moléculas de un líquido se atraen entre sí, de ahí que el líquido esté "cohesionado". Cuando hay una superficie, las moléculas que están justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente, y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque nohay moléculas encima de la superficie. El resultado es que las moléculas que se encuentran en la superficie son atraídas hacia el interior de éste. Para algunos efectos, esta película de moléculas superficiales se comporta en forma similar a una membrana elástica tirante (la goma de un globo, por ejemplo). De este modo, es la tensión superficial la que cierra una gota y es capaz de sostenerlacontra la gravedad mientras cuelga desde un gotario. Ella explica también la formación de burbujas.
La tensión superficial se define en general como la fuerza que hace la superficie (la "goma" que se menciona antes") dividida por la longitud del borde de esa superficie (OJO: no es fuerza dividida por el área de la superficie, sino dividida por la longitud del perímetro de esa superficie). Porejemplo:
Donde F es la fuerza que debe hacerse para "sujetar" una superficie de ancho l. El factor 2 en la ecuación se debe a que una superficie tiene dos "áreas" (una por cada lado de la superficie), por lo que la tensión superficial actúa doblemente.
Tensión superficial de los líquidos a 20ºC
Líquido
g (10-3 N/m)
Aceite de oliva
33.06
Agua
72.8
Alcohol etílico
22.8
Benceno
29.0Glicerina
59.4
Petróleo
26.0
La siguiente figura muestra un ejemplo de cómo algunos animales utilizan la tensión superficial del agua. En la figura se observa un arácnido, fotografiado mientras camina sobre el agua. Se observa que el peso del arácnido está distribuido entre sus ocho patas y el abdomen, por lo que la fuerza de sustentación que debe proveer la superficie del agua (la tensiónsuperficial) sobre las ocho patas y el abdomen debe ser igual al peso del arácnido.
Con moléculas de otras sustancias puede haber atracción o repulsión. La dirección de resultante (sólido-líquido + líquido-líquido) hace que el líquido se eleve o hunda levemente muy cerca de paredes sólidas verticales, según haya atracción o repulsión. Para diferentes combinaciones de líquidos y sólidos se tabulanlos ángulos de contacto. Ángulos menores de 90º corresponden a atracción y mayores de 90º a repulsión. Esto también explica la formación de meniscos en tubos angostos y el ascenso o descenso de líquido por tubos capilares.
Métodos estáticos: la superficie se mantiene con el tiempo
1) Método del anillo de Noüy: Calcula la F necesaria para separar de la superficie del líquido un anillo. F=4πR(siendo R el promedio del radio externo e interno del anillo.
2) Método del platillo de Wilhelmy: Medida de la F para separar la superficie de una delgada placa de vidrio. Precisión de 0,1 %.
Métodos dinámicos: la superficie se forma o renueva continuamente
1) Tensiómetro: En un líquido a T cte. se introduce un capilar de radio R conectado a un manómetro. Al introducir gas se va formando unaburbuja de radio r a medida que aumenta la P en el manómetro. Al crecer r disminuye hasta un mínimo, r=R y después vuelve a aumentar. Esto hace posible su uso en ambos, laboratorios de investigación y desarrollo, así como monitoreo del proceso directamente en la planta.
También se puede medir con un estalagmómetro.
Capilaridad
La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia de adsorber...
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