Mecánica de Fluidos y TermodinámicaPrograma de Formación RegularCorreo: hzevallos@tecsup.edu.peOficina: 1005Hora de atenci...
MECÁNICA DE FLUIDOSUNIDAD I
Competencias, capacidades aobtener• Identificar y diferenciar las propiedades delos fluidos compresibles e incompresibles....
1.1 Definición de fluido• Un fluido se define como una sustancia quecambia su forma continuamente siempre que estésometida...
Fluido compresibleRev. Feb. 20135F FF F FFF FF F FFF FMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
Fluido IncompresibleRev. Feb. 20136Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
1.2 Sistemas de unidadesRev. Feb. 20137Cantidad Sistema Internacional Sistema InglésLongitud Metro m Pie ftMasa Kilogramo ...
1.3 DensidadRev. Feb. 20138La densidad ρ de una sustancia es la masa por unidad devolumen de dicha sustancia.En los líquid...
1.4 Peso específico• El peso específico ɣ de una sustancia es el pesode la unidad de volumen de dicha sustancia. Enlos líq...
1.5 Densidad Relativa de uncuerpo• La densidad relativa de un cuerpo es un numeroadimensional que viene dado por la relaci...
Rev. Feb. 201311Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
1.6 Viscosidad de un fluido• Mide la resistencia del fluido ante la aplicación deun esfuerzo de corte.• Se refiere al resu...
1.6 Viscosidad de un fluidoRev. Feb. 201313dydvμAFdydvAFdydvμτvelocidad angularde deformación.esfuerzo de corte:dydvτμVisc...
Comportamiento de los fluidosRev. Feb. 201314La viscosidad en ungas aumenta con latemperatura.La viscosidad en unlíquido d...
Unidades de ViscosidadRev. Feb. 201315densidadabsolutaviscosidadcinemáticaviscosidadUnidades de Viscosidad Dinámica (óAbso...
Índice de viscosidad en losaceitesRev. Feb. 201316Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
Rev. Feb. 201317Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
1.7 Presión de vapor• La presión de vapor es la presión dela fase gaseosa o vapor de un sólido oun líquido sobre la fase l...
• Los líquidos mas volátiles (éter, gasolina, acetona etc)tienen una presión de vapor saturado mas alta, por loque este ti...
1.8 Tensión Superficial• A nivel microscópico, latensión superficial sedebe a que las fuerzasque afectan a cadamolécula so...
• En la superficie hay una fuerzaneta hacia el interior del líquido.• Rigurosamente, si en el exteriordel líquido se tiene...
1.9 Capilaridad• La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende desu tensión superficial (la cual a su vez, d...
Rev. Feb. 201323Entre algunos materiales,como el mercurio y el vidrio,las fuerzas intermolecularesdel líquido exceden a la...
MODULO DE ELASTICIDADVOLUMÉTRICORev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch24
Rev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch25
EjerciciosRev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch26
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Unidad i propiedades de los fluidos

  1. 1. Mecánica de Fluidos y TermodinámicaPrograma de Formación RegularCorreo: hzevallos@tecsup.edu.peOficina: 1005Hora de atención:Lunes: 14.00 – 16.00Profesor: Ing. Héctor Zevallos Ch.ASHRAE miembro Asociado
  2. 2. MECÁNICA DE FLUIDOSUNIDAD I
  3. 3. Competencias, capacidades aobtener• Identificar y diferenciar las propiedades delos fluidos compresibles e incompresibles.Rev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch3
  4. 4. 1.1 Definición de fluido• Un fluido se define como una sustancia quecambia su forma continuamente siempre que estésometida a un esfuerzo cortante, sin importar quétan pequeño seaRev. Feb. 20134Sustancias capaces de fluir y que se adaptanal recipiente que los contienen.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  5. 5. Fluido compresibleRev. Feb. 20135F FF F FFF FF F FFF FMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  6. 6. Fluido IncompresibleRev. Feb. 20136Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  7. 7. 1.2 Sistemas de unidadesRev. Feb. 20137Cantidad Sistema Internacional Sistema InglésLongitud Metro m Pie ftMasa Kilogramo kg Libra masa lbmTiempo Segundo s Segundo sFuerza Newton N Libra fuerza lbfTemperatura Kelvin K Rankine REnergía Joule J Pie-libra ft-lbfPotencia Watt W Horse power HpMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  8. 8. 1.3 DensidadRev. Feb. 20138La densidad ρ de una sustancia es la masa por unidad devolumen de dicha sustancia.En los líquidos, ρ puede considerarse constante para lasvariaciones ordinarias de presión.La densidad del agua para las temperaturas máscomunes es de 1 g/cm3Densidad de los gases:P: Presión absolutaR: Constante del gasT: Temperatura absolutaMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  9. 9. 1.4 Peso específico• El peso específico ɣ de una sustancia es el pesode la unidad de volumen de dicha sustancia. Enlos líquidos, ɣ puede considerarse constante.• El peso especifico del agua para lastemperaturas más comunes es de 1 kgf/dm3.Rev. Feb. 20139Donde ρ es la densidad yg es la aceleración de la gravedad.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  10. 10. 1.5 Densidad Relativa de uncuerpo• La densidad relativa de un cuerpo es un numeroadimensional que viene dado por la relación de elpeso de un cuerpo al peso de un volumen igual deuna sustancia que se toma como referencia.• Los sólidos y los líquidos se refieren al agua a20ºC, mientras que los gases se refieren al airelibre.Rev. Feb. 201310Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  11. 11. Rev. Feb. 201311Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  12. 12. 1.6 Viscosidad de un fluido• Mide la resistencia del fluido ante la aplicación deun esfuerzo de corte.• Se refiere al resultado de la fricción internaoriginada cuando una capa de fluido se mueverespecto a otra capa paralela adyacente.Rev. Feb. 201312Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  13. 13. 1.6 Viscosidad de un fluidoRev. Feb. 201313dydvμAFdydvAFdydvμτvelocidad angularde deformación.esfuerzo de corte:dydvτμViscosidadAbsolutaMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  14. 14. Comportamiento de los fluidosRev. Feb. 201314La viscosidad en ungas aumenta con latemperatura.La viscosidad en unlíquido disminuye.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  15. 15. Unidades de ViscosidadRev. Feb. 201315densidadabsolutaviscosidadcinemáticaviscosidadUnidades de Viscosidad Dinámica (óAbsoluta) µ:• Poise• 1 cP = 0,01 P• 1 P = 0,1 Pa . s• 1 cP = 0,001 Pa . s•Unidades de Viscosidad Cinemática :• Stoke• 1 St = 1 cm2 / s• 1 cSt = 0,01 StMecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  16. 16. Índice de viscosidad en losaceitesRev. Feb. 201316Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  17. 17. Rev. Feb. 201317Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  18. 18. 1.7 Presión de vapor• La presión de vapor es la presión dela fase gaseosa o vapor de un sólido oun líquido sobre la fase líquida, parauna temperatura determinada, en laque la fase líquida y el vapor seencuentran en equilibrio dinámico; suvalor es independiente de lascantidades de líquido y vaporpresentes mientras existan ambas.Rev. Feb. 201318Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  19. 19. • Los líquidos mas volátiles (éter, gasolina, acetona etc)tienen una presión de vapor saturado mas alta, por loque este tipo de líquidos, confinados en un recipientecerrado, mantendrán a la misma temperatura, un presiónmayor que otros menos volátiles.• Eso explica porqué, a temperatura ambiente en verano,cuando destapamos un recipiente con gasolina, notamosque hay una presión considerable en el interior, mientrasque si el líquido es por ejemplo; agua, cuya presión devapor saturado es mas baja, apenas lo notamos cuandose destapa el recipiente.Rev. Feb. 201319Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  20. 20. 1.8 Tensión Superficial• A nivel microscópico, latensión superficial sedebe a que las fuerzasque afectan a cadamolécula son diferentesen el interior del líquido yen la superficie. Así, en elinterior de un líquido cadamolécula está sometida afuerzas de atracción queen promedio se anulan.Rev. Feb. 201320Esto permite que lamolécula tenga una energíabastante baja.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  21. 21. • En la superficie hay una fuerzaneta hacia el interior del líquido.• Rigurosamente, si en el exteriordel líquido se tiene un gas, existiráuna mínima fuerza atractiva haciael exterior, aunque en la realidadesta fuerza es despreciable debidoa la gran diferencia de densidadesentre el líquido y el gas.Rev. Feb. 201321Las moléculas superficialestienen más energía que lasinteriores.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  22. 22. 1.9 Capilaridad• La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende desu tensión superficial (la cual a su vez, depende de la cohesión ofuerza intermolecular del líquido), que le confiere la capacidad desubir o bajar por un tubo capilar.• Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que lafuerza intermolecular (o cohesión intermolecular) entre susmoléculas es menor a la adhesión del líquido con el material deltubo (es decir, es un líquido que moja).• El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial esequilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es elcaso del agua.Rev. Feb. 201322Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  23. 23. Rev. Feb. 201323Entre algunos materiales,como el mercurio y el vidrio,las fuerzas intermolecularesdel líquido exceden a lasexistentes entre el líquido yel sólido, por lo que seforma un menisco convexoy la capilaridad trabaja ensentido inverso.Mecánica de Fluidos yTermodinámica - Hzch
  24. 24. MODULO DE ELASTICIDADVOLUMÉTRICORev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch24
  25. 25. Rev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch25
  26. 26. EjerciciosRev. Feb. 2013 Mecánica de Fluidos y Termodinámica -Hzch26

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