Conceptos de termodinamica

Fluido: llamamos fluido a toda aquella sustancia que no ofresca resistencia a cambiar de forma, las partículas que integran los fluidos pueden cambiar de posición fácilmente y esto es lo que les da la propiedad que acabamos de enunciar. Por esta razón un fluido adopta la forma de cualquier superficie solida con la que se ponga en contacto.
Los fluidos pueden ser clasificados en liquidos y gases,de acuerdo con las siguientes propiedades:
a) Los liquidos poseen un volumen definido, los gases tienen el volumen del recipiente que los contenga, como consecuencia de esto si un liquido es colocado en una superficie mas grande que su volumen, se presenta una superficie liquida libre, es decir que no esta en contacto con las paredes del solido, un gas por el contrario llena todo el volumendel recipiente y no presenta superficie libre.
b) Los liquidos pueden ser cambiados fácilmente de forma pero su volumen permanece constante, es decir, los liquidos son incomprensibles, los gases por el contrario, pueden ser reducidos a volúmenes menores, es decir los gases son comprensibles.
Propiedades físicas de los liquidos:
Existen características que nos permiten distinguer un liquido deotro y que son las siguientes:
Densidad: se llama densidad, p, de un cuerpo de masa m que ocupa un volumen V, al cociente mV, es decir la densidad de la masa contenida en una unidad de volumen, asi, en el sistema mks la densidad es la masa en kg de un volumen de sustancia igual a 1m3. Por ejemplo la masa de 1m3 de agua es 1000 kg; por lo que su densidad es p= 1000kg/m3.
Es muy frecuenteexpresar la densidad de los liquidos en otros sistemas de unidades: por ejemplo en el sistema cgs. En este la densidad es igual a la masa en gramos contenida en un centímetro cubico. Asi, la densidad del agua en el sistema cgs es igual a 1g/cm3.
Densidades de algunas sustancias en el sistema mks (kg/m3) a la temperatura de 0°C.
Líquidos | Densidad en kg/m3 | Sólidos | Densidad en kg/m3 |
Alcoholetílico | 810 | Hielo | 920 |
Mercurio | 13600 | Madera de pino | 420 |
Aceite ligero | 917 | Corcho | 240 |
Aceite pesado | 918 | Aluminio | 2700 |
Gasolina | 738 | oro | 19300 |
La densidad de una substancia depende de la temperatura. Esto se debe a que en general los cuerpo se dilatan cuando la temperatura aumenta, por lo cual la masa contenida en un volumen de un metro cubico serámenor si la temperatura aumenta; por tanto la densidad también seria menor. Una importante excepción es el agua, que aumenta de volumen si se calienta arriba de 4 °, pero también aumenta si se enfria debajo de esta temperatura, es decir el agua adquiere su densidad máxima a 4°C, por esta razón se define el kilogramo como la masa de 1 litro de agua a 4°C; a otras temperaturas la masa de un litrode agua es menor que un kilogramo.

Densidad del agua a distintas temperaturas

Temperatura en grados centígrados | Densidad en kg/m3 |
0 | 999.99 |
4 | 1000 |
10 | 999.7 |
20 | 998.2 |
30 | 995.6 |
40 | 992.2 |
50 | 988.0 |
60 | 983.2 |
70 | 977.6 |
80 | 971.8 |
90 | 965.2 |
100 | 958.3 |

Peso especifico: se llama peso especifico w, de un cuerpo de peso P que ocupaun volumen V al cociente pV. es decir, el peso especifico es el peso de una unidad de volumen de la sustancia que compone ese cuerpo.
La masa de un metro cubico de una sustancia es igual a su densidad p, y el peso de esa masa es igual al peso especifico w, por lo tanto se tiene que peso especifico= densidad x aceleración de la gravedad, osea:
W=pg
Ejemplo: calcúle el peso especifico del agua ala temperatura de 4°C en el sistema mks.
La densidad del agua a 4°C, es p(4°C)= 1000 kg/m3
W (4°C) = 1000 kg/m3x 9.81 m/seg2 = 9810 newtons/m3
Presión: a la relación que hay entre la fuerza P que se ejerce sobre cada metro cuadrado del area A se le llama presión, la unidad de presión en un sistema de unidades es igual a la unidad de fuerza dividida entre la unidad de area de ese sistema....