mecanica de fluidos

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
DEFINICION DE FLUIDO
Con base al comportamiento que desarrollan los fluidos se definen de la siguiente manera: "Fluido es una sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando está sometido a un esfuerzo de corte o tangencial". De esta definición se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte.
SISTEMA DE UNIDADES
Eningeniería es necesario cuantificar los fenómenos que ocurren y para ello se requiere expresar las cantidades en unidades convencionales. Los sistemas de unidades utilizados están basados en ciertas dimensiones básicas, o primarias, apartar de las cuales es posible definir cualquier otra utilizando para ello leyes físicas, dimensionalmente homogéneas que las relacionan. Las dimensiones básicas más usadasson: longitud, tiempo, masa ytemperatura. La forma en que se seleccionan las dimensiones básicas apartar de las se pueden definir las restantes, y las unidades que se les asignan, da origen a diferentes sistemas de unidades. Desde 1971 se ha intentado universalizar el uso del denominado Sistema Internacional de Unidades, SI el cual corresponde ala extensión y el mejoramiento del tradicional sistemaMKS.
Magnitudes Definición Dimensiones MASA
CGS SI o MKS FUERZA
MkgfS Ingles
Longitud
Tiempo
Masa
Fuerza -
-
-
F = ma L
T
M
MLT 1cm 1m
1 seg 1seg
1g 1kg
1 dina=10-5N 1N 1 m 1 ft
1 seg 1 sec
1 utm 1 slug
1kgf=9,81lbf=4,448N
Energia
Trabajo
Calor W=F dr ML2T-2 1 erg 1Joule
1 cal 1 kgfxm 1 ft-lbf
1 cal
Potencia
Viscosidad
Presion
Temperatura P=dW/dt8
µ=ŋ(dv/dt)-1
p =dF/dA
- ML2T-3
ML-1T-1
ML-1t-2
Þ 1 erg/seg 1Watt
1poise 1kg/m.s
1baria 1Pa=1N/m2
1 kelvin 1 kelvin 1kgf.m/s 1lbf.ft/sec
1kgf.s/m2 1lbf.sec/ft2
1 kgf/m2 1lbf/ft2
1 kelvine 1°Rankine
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Los fluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permiten caracterizar y cuantificar su comportamiento así como distinguirlos de otros. Algunas de estaspropiedades son exclusivas de los fluidos y otras son típicas de todas las sustancias. Características como la viscosidad, tensión superficial y presión de vapor solo se pueden definir en los líquidos y gasas. Sin embargo la masa específica, el peso específico y la densidad son atributos de cualquier materia.
1.3.1 Masa especifica, peso específico y densidad.
Se denomina masa específica a la cantidad demateria por unidad de volumen de una sustancia. Se designa por P y se define: P = lim( m/ v)
v->0
El peso específico corresponde a la fuerza con que la tierra atrae a una unidad de volumen. Se designa por ß. La masa y el peso específico están relacionados por:
ß = gP
Donde g representa la intensidad del campo gravitacional.
Se denomina densidad a la relación que exista entre la masaespecífica de una sustancia cualquiera y una sustancia de referencia. Para los líquidos se utiliza la masa especifica del agua a 4°C como referencia, que corresponde a 1g/cm3 y para los gases se utiliza al aire con masa especifica a 20°C 1 1,013 bar de presión es 1,204 kg/m3.
1.3.2 Viscosidad.
La viscosidad es una propiedad distintiva de los fluidos. Esta ligada a la resistencia que opone un fluido adeformarse continuamente cuando se le somete a un esfuerzo de corte. Esta propiedad es utilizada para distinguir el comportamiento entre fluidos y sólidos. Además los fluidos pueden ser en general clasificados de acuerdo a la relación que exista entre el esfuerzo de corte aplicado y la velocidad de deformación.
Supóngase que se tiene un fluido entre dos placas paralelas separada a una distanciapequeña entre ellas, una de las cuales se mueve con respecto de la otra. Esto es lo que ocurre aproximadamente en un descanso lubricado. Para que la palca superior se mantenga en movimiento con respecto ala inferior, con una diferencia de velocidades V, es necesario aplicar una fuerza F, que por unidad se traduce en un esfuerzo de corte, ŋ = F / A, siendo A el área de la palca en contacto con el...