Propiedades de los fluidos y concepto de presión

1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

2. Sistema de Unidades
Magnitudes fundamentales usadas en mecánica
de fluidos

3. Sistema de Unidades
Magnitudes derivadas utilizadas en mecánica de fluidos

4. DensidadAbsoluta ( )

5. Densidad Relativa ( R)
Aka Gravedad específica
• Razón entre la densidad absoluta de una
sustancia y la densidad absoluta de otra
sustancia que se toma como patrón.
• Para el caso de líquidos y gases la sustancia
patrón es el agua, a 4°C y 1 atmósfera de
presión.
• Es un número adimensional
• La densidad absoluta del agua, a la
temperatura aproximada de 4°C y 1 atmósfera
de presión es de: 1 gr/cm3 = 103 kg/m3

6. Anomalía del agua
A los 4ºC el volumen de agua, el cual no ha cambiado de masa,
toma el menor volumen, en consecuencia su mayor densidad.
V (cm3)
V min
T (ºC)4
Vo

7. PESO ESPECÍFICO ( )

8. Ejemplo peso específico
Ejemplo 1.
• Suponga que usted es capaz de llevar un
peso de 400 N. ¿Cuál sería el tamaño del
cubo hecho de oro podría usted llevar? La
densidad del oro es 19300 kg/m

9. VISCOSIDAD DINÁMICA O
ABSOLUTA ( µ )
• Se entiende por viscosidad dinámica al
rozamiento interno desarrollado cuando
una parte del fluido se mueve relativamente
a una parte adyacente. El coeficiente de
fricción interna del fluido se llama
viscosidad y se designa por µ.
• Los fluidos viscosos pueden admitir
tensiones tangenciales o de deslizamiento.
• Se mide para cada fluido de manera
experimental, los valores dependiendo de la
temperatura se pueden encontrar en tablas

10. VISCOSIDAD DINÁMICA O
ABSOLUTA ( µ )
UNIDAD PARA µ EN DISTINTOS SISTEMAS:
En el S.I. : N s/m2
En el C.G.S. : Dina s/cm2 , esta unidad recibe el nombre de Poise.

11. Fluidos según su viscosidad
• Se llaman “Fluidos Newtonianos”, aquellos
fluidos donde el esfuerzo de corte τ es
directamente proporcional a la rapidez de
deformación.
• Para el caso que entre τ y la rapidez de
deformación dv/dy no haya una relación
lineal, al fluido se le llama “No Newtoniano”

12. Fluidos según su viscosidad
– Para un fluido ideal µ = 0 .
– Para un fluido real µ ≠ 0
– Para un fluido en reposo, el esfuerzo cortante es nulo, sólo
puede existir el esfuerzo normal de compresión o presión.
Esto implica que el estudio de la hidrostática se simplifica
bastante y el fluido siendo real se comporta como ideal.

13. VISCOSIDAD CENEMÁTICA ( )

14. TENSION SUPERFICIAL
En la mayoría de los problemas presentados en
las mecánicas de fluidos elementales la tensión
superficial no es de particular importancia.

15. CAPILARIDAD
• El fenómeno de la capilaridad se origina por la
tensión superficial y por el valor de la relación
entre el módulo de la fuerza de adhesión entre
líquido y sólido con el módulo de la fuerza de
cohesión del líquido.
• Un líquido que moja al sólido tiene mayor
adhesión molecular que cohesión molecular, en
este caso la acción de la tensión superficial es
la causa de que el líquido se eleve dentro de un
pequeño tubo vertical que se sumerja
parcialmente en él.

16. CAPILARIDAD

17. PRESIÓN
• La presión de un fluido se transmite con igual
intensidad en todas las direcciones y actúa
normalmente a cualquier superficie plana.
• En el mismo plano horizontal, el valor de la presión
en un líquido es igual en cualquier punto.

18. PRESIÓN
• La dimensión para medir presión es : (F) (L)-2
• En el S.I. se llama Pascal ( Pa )
1 Pa = 1 N/m2
• En el C.C.S. se llama Baria
1 Baria = 1 Dina/cm2
• En el sistema técnico gravitacional no tiene
nombre especial y es 1 kgf-/m2
• En el sistema inglés se llama p.s.i. y
corresponde a una 1 libra/ pulgada2

19. PRESIÓN

20. DIFERENCIA DE PRESIONES
h1
h2
P1
P2
p
1
2

21. DIFERENCIA DE PRESIONES
h
P
2
1
Cuando el punto 2 está en
la superficie p2 es la
presión atmosférica y se
tendrá.

22. Ejemplo presión
• Determinar la presión en kg/cm2 sobre una
superficie sumergida a 6 m de profundidad
en una masa de agua.
• Determinar la presión en kg/cm2 a una
profundidad de 9 m en un aceite de
densidad relativa de 0,750.

23. PARADOJA HIDROSTÁTICA

24. Ejemplo
Un experimentador desea determinar la densidad de una
muestra de aceite que ha extraído de una planta. A un tubo de
vidrio en U abierto en ambos extremos llena un poco de agua
con colorante (para la visibilidad). Después vierte sobre el agua
una pequeña cantidad de la muestra del aceite en un lado del
tubo y mide las alturas h1 y h2 , según como se muestra en la
figura. ¿Cuál es la densidad del aceite en términos de la
densidad del agua y de h1 y de h2 ?

25. Ejemplo

26. Ejemplo
En unos vasos comunicantes hay
agua y mercurio. La diferencia de
alturas de los niveles del mercurio
en los vasos es h = 1 cm. Calcular
la altura de aceite que se debe
añadir por la rama de mercurio
para que el nivel de éste en los
dos casos sea el mismo.
• Densidad del mercurio = 13,6
g/cm3.
• Densidad del aceite = 0,9 g/cm3