Termoquimica

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Fluidos


Cualquier sustancia que tiene la capacidad de fluir es un fluido.
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Liquido Gas Plasma

Entonces muchos de la teoría se puede aplicar tanto a gases como líquidos.

Estados de la materia

Sólido

Líquido

Gas

Plasma + - +- + - - + + +

Partículas fijas en una red

Partículas libres para cambiar su posición Espacia-miento pequeño

Partículas libres paramoverse Espacia-miento grande

Iones y electrones Con movimiento independiente

El gas se vuelve eléctricamente conductor: gas ionizado

Densidad
A veces se dice que el hierro es “más pesado” que la madera. Este no es cierto porque un tronco de un árbol pesa mas que un clavo de hierro. Lo que deberíamos decir es que el mismo volumen de hierro pesa más que el de madera. Entonces, se define ladensidad de una sustancia como :

M ρ= V
Aluminio: 2 700 kg/m3 Agua (4ºC) 1 000 kg/m3

kg / m −3

donde M es la masa y V el volumen de la sustancia. Cobre 8 900 kg/m3 Alcohol 790 kg/m3 Oro 19 300 kg/m3 Aire 1,29 kg/m3

Ejercicio
¿Cuál volumen de aluminio tiene la misma masa que 100 cm3 de oro?

Ejercicio
Una cama de agua tiene 2 m de lado y 30 cm de profundidad. a) Determine su pesob) Calcule la presión que la cama de agua ejerce sobre el piso

Gravedad Especifica
La gravedad especifica de una sustancia se define como la cuociente entre su densidad y la densidad de agua. Este es un número sin unidades.

Densidad de sustancia Gravedad especifica de una sustancia = Densidad de agua

Dado que la densidad de agua es 1 000 kg/m3, (o 1 g/cm3), la gravedad especifica esexactamente igual a su densidad en 1 g/cm3. Por ejemplo, la gravedad específica de alcohol (790 kg/m3 o 0,79 g/cm3) es 0,79.

Presión
En general (no solamente en el caso de fluidos) se define la presión como la fuerza por unidad de área y se entiende que la fuerza actúa perpendicular al área A.

F P= A
Las unidades de presión son, entonces, N/m2, que tiene el nombre de pascal (Pa). Presión en un fluido
Propiedades de la presión en un fluido estacionario:


Un fluido ejerce presión igual en todos direcciones.

La fuerza debida a la presión siempre actúa en una dirección perpendicular a cualquier superficio que esté en contacto con él.


La presión a un punto en un fluido se debe al peso del fluido arriba del punto.


Presión de un fluido
Consideramos una columna defluido que alcanza una profundidad h. h A A esta profundidad la fuerza debido al peso de la columna de fluido que actúa sobre el área A es:

F = mg = ρAhg
Entonces la presión, P=F/A, es

P = ρhg
Este es la presión debido al fluido. Suponemos que la densidad del fluido no varía con la profundida – es decir es un fluido incompresible. En un fluido compresible, si la densidad varía ligeramente,este ecuación se usa para calcular la diferencia de presión a alturas diferentes.

∆P = ρg(∆h)

Presión Atmosférica
El peso del gas en la atmósfera terrestre produce una presión aquí a la superficie de la tierra. Este presión varía con el clima y la altura pero al nivel del mar la presión es, en promedio 101,3 kPa. Esta valor su usa para definir la unidad de presión de la atmósfera:

1atm = 1,013x10 pa
La atmósfera es un fluido compresible, sin embargo se puede usar la ecuación anterior para calcular la diferencia en presión a alturas diferentes. La presión atmosférica actúa sobre todos objetos dentro de la atmósfera. Todos manómetros miden la presión que excede la presión atmosférica:

5

Pabs=PAtm+PM

Variación de la presión con la profundidad
Consideramos una volumende fluido, de área de sección transversal = A Profundidad = h, y Presión de la atmósfera = P0 Tres fuerzas externas que actúan sobre este volumen de fluido son PoA A La fuerza de gravedad = mg -------------(1) Peso de volumen La fuerza ascendente = -PA -------------(2) Que ejerce el fluido que esta debajo de el PA mg La fuerza hacia abajo = PoA ------------(3) Que ejerce la atmósfera

h

En...
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