Concepto y clasificación de la mecánica de los fluidos

Concepto y clasificación de la Mecánica de los Fluidos:

Es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de los fluidos en equilibrio (Hidrostática) y en movimiento (Hidrodinámica). Esta es una ciencia básica de la Ingeniería la cual tomó sus principios de las Leyes de Newton y estudia la estática, la cinemática y la dinámica de los fluidos.

Se clasifica en:

- Estática:De los líquidos llamada Hidrostática.
De los gases llamada Aeroestática.

- Cinemática: De los líquidos llamada Hidrodinámica.
De los gases llamada Aerodinámica.

Estados de Agregación:

La materia existe en dos estados; sólido y fluido, dividiéndose éste último, en estados líquidos y gaseosos. Los sólidos difieren de los líquidos y los gases, por la separación y facilidadde movimiento de sus moléculas, siendo grandes estas variable en los gases, más pequeñas en los líquidos, y mucho más pequeñas en los sólidos.

- Sólido: Las partículas en el estado sólido se caracterizan por hallarse sometidas a fuerzas atractivas de tal intensidad que dan lugar a cuerpos prácticamente incompresibles; sin embargo su situación no es de absoluta rigidez ya que tanto moléculascomo iones vibran en un área determinada, pudiéndose afirmar que están dotadas de cierta energía cinética.

- Líquido: Se considera que los cuerpos líquidos se encuentran en una situación intermedia entre los estados del gas ideal y sólido cristalino, son los estados límites de agregación de la materia. Los líquidos se caracterizan por presentar una mayor condensación y, en consecuencia,una mayor fuerza de atracción intermolecular que los gases. Existen en ellos cierta tendencia a la ordenación molecular, aunque en las partículas existe cierta libertad de movimientos que la diferencia de los cuerpos sólidos.

- Gaseoso: El estado gaseoso es el que ha sido definido con mayor precisión en términos físicos y químicos. Ello es debido a que el estudio de los gases reales serealiza a partir de los llamados gases ideales o perfectos, que permiten el establecimiento de leyes y fórmulas cuyo cálculo permite determinar caracteres y constantes que afectan a los cuerpos gaseosos. Los gases, que junto a los líquidos constituyen el grupo de los llamados fluidos, presentan la forma y volúmen del recipiente que los contiene y tienden a expandirse debido a la fuerza repulsiva(fuerza elástica, tensión) que se genera entre sus átomos y moléculas.

Diferencias Respecto al Esfuerzo Aplicado:

- Esfuerzo de Tensión: La incapacidad de los fluidos para resistir el esfuerzo de tensión es más una suposición de la ingeniería que un hecho científico, pero es una suposición bien justificada ya que tales esfuerzos, dependen de la cohesión intermolecular, y songeneralmente en extremos pequeños.

- Esfuerzo de Compresión: La incapacidad de los fluidos para resistir los esfuerzos de compresión, les proporciona sus características, habilidad de cambiar de forma o de fluir.

- Corte a un Sólido: El que los fluidos no puedan soportar los esfuerzos cortantes, no significa que estos no existan en los mismos. No obstante si no hay flujo no puede existiresfuerzo por considerar. Sin embargo el cálculo y la predicción de esos esfuerzos constituyen un papel que es anual en el trabajo de ingeniería.

Concepto de Fluido:

Es aquella sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene, y al ser sometido a un esfuerzo cortante se deforma continuamente sin importar lamagnitud de este.

Clasificación de los fluidos:

Se clasifican en:

- Líquidos: que a una presión y temperatura determinada ocupan un volumen determinado y adoptan la forma del recipiente llenando sólo el volumen que ocupan.
- Gases: que a una presión y temperatura tienen también un determinado volumen, pero puestos en libertad se expansionan hasta ocupar el volumen completo...