propiedades de los fluidos

MECANICA DE FLUIDOS I
Juan Chamorro González
Departamento de Metalurgia
Universidad de Atacama
II Semestre 2007

PROPIEDADES DE LOS
FLUIDOS Y DEFINICIONES

Objetivos

• Aplicar los principios de la mecánica de fluidos en el
planteamiento y resolución de problemas prácticos,
relacionados con el transporte de fluidos
• Desarrollar la capacidad basado en conocimientosteórico-prácticos para seleccionar, diseñar y evaluar
equipos de impulsión de fluidos

Temario
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Propiedades de los fluidos
Presión y manometría
Conceptos de flujos de fluido
Ecuaciones de continuidad (masa,
momento y energía)
• Balance de energía mecánico
• Bombas centrífugas

Propiedades de los fluidos
Definiciones
• Fluido es aquella sustancia que, debido a su poca
cohesiónintermolecular, carece de forma propia y
adopta la forma del recipiente que lo contiene.
• Un fluido es una sustancia que se deforma
continuamente cuando está sometido a un esfuerzo
cortante, sin importar la magnitud de éste.
• Un fluido ofrece poca resistencia al cambio de forma

Los fluidos se clasifican en líquidos y gases
Características
• Los líquidos son incompresibles
• Los gases soncompresibles
• Los líquidos toman el volumen del recipiente que los
contiene y la superficie mantiene un nivel uniforme (el
contenedor puede estar abierto).
• Los gases solo pueden estar contenidos en un recipiente
cerrado y llenan completamente su volumen.

Dimensiones y unidades
Las abstracciones utilizadas para describir las manifestaciones o
características de un cuerpo se denominandimensiones.
Existen dos tipos de dimensiones
– las básicas que son independientes de otra dimensión
– las secundarias son función de las dimensiones básicas.
Las dimensiones básicas más utilizadas son las siguientes:
– Longitud
L
– Tiempo
t
– Masa
M
– Temperatura
T

Existen diferentes tipos de sistemas de unidades siendo los más
utilizados:
– cgs (centímetro-gramo-segundo)
– mks(metro-kilogramo-segundo)
– inglés (pie-libra-segundo)

Cantidad física
Es aquella donde está definida claramente la dimensión, la unidad y
la magnitud (Ej: 10ºC).
– Qué se mide?
– Cómo se mide?
– Cuánto mide?

Ejemplos de unidades secundarias:
velocidad

v =

L
t

L
t2

aceleración

v =

fuerza

F = m× a

trabajo
potencia

W = F×L
Pot =

W
t

Sistemaingenieril
–
–
–
–
–

Longitud
Masa
Tiempo
Temperatura
Fuerza

L
M
t
T
F

[m]
[kg]
[s]
[ºK]
[kgf ó Kg]

donde:
kgF

=

m×a
gc

⎡ kg × m ⎤
⎡N ⎤
gC : factor de conversión gravitacional = 9,80665 ⎢
⎥ = 9,80665 ⎢
⎥
kgf ⎥
kgf × s 2 ⎥
⎢
⎢
⎦
⎣
⎣
⎦

Sistema técnico inglés
–
–
–
–
–

Longitud
Masa
Tiempo
Temperatura
Fuerza

L
M
t
T
F

[pie]
[lb][s]
[ºR]
[lbf ó lb]

donde:
⎡lbm × pie ⎤
gC : factor de conversión gravitacional = 32,174 ⎢
⎥
lbf × s 2 ⎦
⎣

PESO Y MASA
La masa (m) de un sistema u objeto es la medida
de su cantidad de materia.

•En el sistema SI se mide en kilogramos (kg)
•En el sistema inglés se mide en libra-masa (lbm).
A veces se usa como unidad el “slug”.

El peso (W) de un objeto o sistema es lafuerza de atracción que ejerce la tierra
sobre dicho objeto, debido a la gravedad.
La ley de gravitación universal de Newton
establece que:

Gu ⋅ m1 ⋅ m2
F=
2
r

Según la fórmula de Newton, la fuerza de atracción gravitatoria entre
dos cuerpos esféricos, cada uno con una masa de 1kg y ubicados a una
distancia de 1 m, es de 6,67 x 10 -11 N. De esta manera se puede
calcular la fuerzagravitatoria entre diversos objetos a diversas
distancias.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/kepler4/kepler4.html

Donde F es la fuerza de atracción entre dos cuerpos que
tienen masas m1 y m2. La distancia entre los centros de
los dos cuerpos es r, y Gu es la constante de gravitación
universal, definida como:

m3
kg ⋅ s 2

Gu = 6,67 ⋅ 10 −11

Gu = 106,84 ⋅ 10

−11

pie...