hidraulica

1. UNIVERSIDAD PANAMERICANA
Sede: 0O7 Sayaxché Petén
Facultad de Ciencias
aplicadas Técnico agroforestal
y ambiental
Hidraulica
Ing. Ricardo José López portillo
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Leonardo choc pop (000044147)
Guatemala, 5 de febrero de 2022

2. Introducción
Los propiedades sonfactores que determinan un desarrollo de fluidos altos en lo superficial, según
lo investigado se toman en cuenta tres aspectos relevantes que son la densidad, viscosidad y por
ultima la tensión superficial, el cual el ultimo se relaciona mucho, ya que se destaca enel estudio de
los fluidos es la tensión superficial, que indica la cantidad de trabajo que debe realizarse para llevar una
molécula del interior deun líquido hastala superficie, además deque sonartífices deuna tención relacionada
conla densidad ya que sonmuy frecuentes los desarrollos relacionados conlos fluidos.
Porúltimo un tema resaltante yque refleja enmucho esla viscosidad, ya queel factor velocidad deestefactor,
setoma encuenta enmuchos aspectosdelos líquidos, enestecasoenlos fluidos.

3. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
La mecánica de los fluidos como una de las ciencias básicas en la ingeniería, es una rama de la
mecánica que seaplica alestudio delcomportamiento delos fluidos, ya seaqueéstosseencuentren
en reposo o en movimiento. Para su debida comprensión, su estudio debe iniciarse con el
conocimiento de las propiedades físicas de los fluidos, entre las cuales las más destacadas son la
densidad y la viscosidad, ya que estas se emplean comúnmente en los cálculos de los escurrimientos
en distintos tipos de conductos.
DENSIDAD
La densidad de un cuerpo es la relación que existe entre la masa del mismo dividida por suunidad
de volumen.
Densidad (P) masa
Ladensidadrelativadeuncuerpoesunnúmeroadimensionalestablecidoporlarelaciónentre
el peso de un cuerpo y el peso de un volumen igual de una sustancia que se toma como
referencia. Los sólidos y líquidos toman como referencia al agua a una temperatura de 20°C,
mientras que los gases se refieren al aire a una temperatura de 0°C y una atmósfera de
presión, como condiciones normales o estándar.
El peso específicode una sustanciase puede definircomounarelaciónentreel pesode su
sustancia por su unidad de volumen.
Peso específico peso
Problema
Si la densidad de un líquido es de 835 kg, /m3
, determinar su peso específico y su
densidad relativa.
y=p xg = 835 kg/m3 x9.81m/s2 .t.z 8.2 kN
D.R. = -Yw•w`" = 835 = 0.835
ynu, 1000
Volumen
Volumen

4. Problema
Comprobar los valores de la densidad ydel pesoespecífico delaire a30Cdados en la Tabla 1(B).
P 10336 kWm2 _1.1642 kg/m3
7 - TR 303°K x 29.3 m/°K
y 1.1642 kg/m'
Ps- -g 9.81 m/s 0.1186kg.scg2/m).m =0.1186 UT114/m
Problema
Comprobarlos valores de los pesosespecíficos delanhídrido carbónico ydelnitrógeno dados en la Tabla
1(A).
P 1atmósfera 1.033kg/cm2x104cm2/m2
ys a______________________ - ______________________
FLT19.2 mn (273.33° K + C) 19.2 x193.33
=1.83525 kg/m3
1.033kg/cm2 x104 cm2/m2
'Y" - 1.1630 kg/m3
30.3 x 293.33
Problema
Aquépresióntendráelaireunpesoespecífico de18.7kW&silatemperaturaesde 49 °C7
ek =li PI = 1.033kg/m2 x____________ I" = 176kPa
72 P2 1.09416

5. Viscosidad
La viscosidad de un fluido indica el movimiento relativo entre sus moléculas, debido a la fricción o
rozamiento entre las mismas ysepuede definir como la propiedad que determina la cantidad de resistencia
opuesta alas fuerzas cortantes. Esta propiedad es la responsable por la resistencia a la deformación de
los fluidos. En los gases disueltos, esta propiedad es importante cuando se trabaja con grandes
presiones.
Algunos líquidos presentanestapropiedadconmayor intensidad queotros,porejemplo ciertos aceites pesados,
las melazas yel alquitrán fluyen más lentamente que el agua y el alcohol.
Newtonformuló una ley que explica el comportamiento de la viscosidad en los fluidos que se que
se mueven en trayectorias rectas o paralelas. Esta ley indica que el esfuerzo de corte de un fluido, es
proporcional a la viscosidad para una rapidez de deformación angular dada.
Es importante destacar la influencia de la temperatura en la diferencia de comportamiento entre la
viscosidad de un gas y un líquido. El aumento de temperatura incrementa la viscosidad de un gas y la
disminuye en un líquido. Esto se debe a que en un líquido, predominan las fuerzas de cohesión que
existen entre las moléculas, las cuales son mayores que en un gas y por tanto la cohesión parece ser la
causa predominante de la viscosidad. Por el contrario en un gas el efecto dominante para determinar la
resistencia al corte, corresponde a la transferencia en la cantidad de movimiento, la cual se incrementa
directamente conla temperatura. Parapresiones comunes, la viscosidad es independiente de la presión. La
viscosidad así definida, se conoce como viscosidad absoluta o dinámica.
Existe otra manera de expresar la viscosidad de una sustancia y es la llamada viscosidad
cinemática que relaciona la viscosidad absoluta con la densidad.
Viscosidad cinemática (V) viscosidad absoluta
Problema
Determinar la viscosidad absoluta del mercurio en kg-stm: si en poises es igual a 0.0158?
pm, = 0.0158
Densidad (p)

6. . 1
1 Pmse = — kg– s/m2
98.1
p lig =16.1 x 10-4
kg – slm2
Problema
Si la viscosidad absoluta de un aceite es de 510 poises. ¿Cuál es la viscosidad en el sistema kg-
m-s?
pat., = 510 pc,,,e,
Poises 1
510 x kg - s/m2
= 5.210 kg -s/m2
1 Poises 98.1
Problema
Qué valores tiene la viscosidad absoluta y cinemática en el sistema técnico de unidades (kg-m-
s) de un aceite que tiene una viscosidad Saybolt de 155 segundos y una densidad relativa de
0.932?
Para 1 > 100 Z p(Poises)= 10.0022t 1. 5 5 • 0.932
p = 0.309Poises= 3.156 x kg - s/m2
Para 1 >100 v(stoke)= 0.0022 x 155 1'35
155
= 0.332 stokes = 0.332 m2/s x I m2/104cm'
v=33.2 x10-6m2/s
Problema
Dos superficies planas de grandes dimensiones están separadas 25 mm y el espacio entre ellas
está lleno con un líquido cuyaviscosidad absolutaes 0.10 kg. seg/m2. Suponiendo que el gradiente
de velocidades es lineal, ¿Qué fuerza se requiere para arrastrar una placa de muy poco espesor
y 40 dm' de área a la velocidad constante de 32 cm/s si la plaza dista 8 mm de una de las
superficies?
dv
g g — dy y
F
T = —
A

7. Por producirsedos esfuerzoscortantes,senecesitandos fuerzasparamover laplaca.
F.2
=
Ft + F2
FT =0.75+1.6=2.35kg
p = 0.2 kg/m2 x 0.0005m 3.3x10-3kg-s/m2 0.03 m/s
Tensión superficial
Otra propiedad que se destaca en elestudio de los fluidos es la tensión superficial, que indica la cantidad
de trabajo que debe realizarse para llevar una molécula del interior de un líquido hasta la superficie. La
propiedad se produce debido a la acción de las diferentes fuerzas a que se encuentra sometida una
molécula colocada en la superficie de un líquido.
Problema
¿Quéfuerza será necesaria para separar de la superficie del agua a 20°C, un aro de alambre fino de 45
mm de diámetro? El peso del alambre es despreciable.
La tensión superficial (t) es de 7.42• I0'' kg/m
Perímetro del aro= 2 /r r =Dr(o.°45) = 0.14137 m
2
F =2* Tensión superficial •Perímetro
F= 2• 7.42 • I0-3kg/m410.14137m F =
2.098'10-3 kr9.81m s'
F =0.0206 N

8. Conclusiones
Es resaltante que los fluidos tienen relación con aspectos que sin lugar a
dudas buscan un adecuado manejo de los fluidos.
Otro aspecto relevante es que la viscosidad tiene un comportamie nto
relacionado con los mecanismos de la hidráulica.
La hidráulica tiene conocimientos tanto físicos como matemáticos ya que
su función es comúnmente resolver ecuaciones y estadística ya que son
muy frecuentes hacer cálculos.

9. Bibliografia
Mechanical de losfluids e hidraulica;Jaime ErnestoDiazOrtiz;2006