LOS FLUIDOS
Los fluidos
Viscosidad
Compresibilidad
Tensión superficial
Capilaridad
Memoria de forma
Propiedades
Se presentan de forma
líquida y gaseosa, y la
primera de estas es
más viscosa, tienen
fuerzas cohesivas que
mantienen unidas a
las moléculas entre sí
y también con el
recipiente que lo
contiene
Toda sustancia que
fluye cuando se le
aplica una fuerza
cortante se
denomina fluido y se
caracteriza por tener
las siguientes
propiedades.
VISCOSIDAD
La viscosidad se puede entender
como la resistencia de un fluido
(Resistencia a fluir) a ser cortado
al ejercer una fuerza sobre él
Fluidos viscosos: El aceite de
cocina, la brea y la miel a
diferencia del agua, el vinagre y
la leche.
La viscosidad puede disminuirse
al aumentar su temperatura.
Las moléculas se encuentran
unidas por fuerzas de cohesión; y
se encuentra sobre todo en el
estado líquido una fuerza mayor
que en el estado gaseoso
En líquidos por lo que al
aumentar la temperatura
aumenta la energía cinética de las
moléculas y disminuye la
atracción entre partículas o su
viscosidad.
En gases al aumentar la energía
cinética de las moléculas cuando
sube la temperatura estas se
intercambian entre sí y aumenta
la atracción entre ellas, por lo
que la viscosidad es mayor
• Viscosidad
https://www.youtube.com/watch?v=sSWgqg3CGCI
• Experimento
• https://www.youtube.com/watch?v=tnWsHBGEvqw
COMPRESIBILIDAD
La compresibilidad es la capacidad de un
fluido de reducir su volumen ante la
acción de una fuerza externa.
Los líquidos reducen muy poco su
volumen y se consideran fluidos
incompresibles
Los gases y los vapores, que son
altamente compresibles bajo condiciones
de presión y temperatura normales,
debido a la distancia que hay entre sus
moléculas.
En los gases las moléculas se encuentran
muy distantes entre sí y tardan más en
chocar contra las paredes, lo que
disminuye la presión; sin embargo,
cuando se ejerce presión y se comprime el
gas las moléculas se encuentran más
unidas entre sí y la presión aumenta.
En 1660, el físico químico Robert Boyle,
luego de una serie de experimentaciones,
explicó que los gases tenían la propiedad
de ser comprimidos cuando estaban
contenidos en un recipiente, lo que
disminuía su volumen.
• Compresibilidad
• https://youtu.be/rzbJESL__t0
TENSIÓN SUPERFICIAL
En los líquidos las moléculas de agua se
atraen entre sí por la fuerza de cohesión
(fuerza intermolecular que las mantiene
fuertemente unidas)
La tensión superficial hace más difícil
mover un objeto por la superficie del
agua que cuando está sumergido.
Si colocas una aguja sobre la superficie
de un vaso lleno de agua, esta será
sostenida por una capa tensa. Las
moléculas de la superficie son atraídas
por las moléculas bajo la superficie de la
aguja, y el resultado de esa interacción
es la tensión superficial.
La formación de gotas en los fluidos es
resultado de la tensión superficial. El
agua caliente, los jabones y detergentes
disminuyen la tensión superficial, lo que
facilita el mojado y los convierte en
agentes de limpieza.
• Juego clip en agua, tensión superficial
• https://youtu.be/mqDxcdprQpg
• https://youtu.be/wZp8od2-DWU
CAPILARIDAD
En un fluido existen fuerzas de
cohesión; estas son las fuerzas de
atracción entre moléculas del mismo
fluido y las de adherencia (que son
las fuerzas de atracción entre las
moléculas de un fluido y un sólido)
Si el extremo de un tubo delgado de
vidrio se sumerge en agua, esta
ascenderá a través del tubo hasta
cierto nivel gracias a la capilaridad,
debido a que las fuerzas de
adherencia son mayores que las
fuerzas de cohesión
Un líquido moja un sólido si la
adhesión es mayor que la cohesión, y
no lo hace cuando la cohesión es
mayor que la adhesión, como sucede
con el mercurio.
En las plantas el agua asciende por
capilaridad desde las raíces hacia la
parte superior sin gastar energía y en
contra de la gravedad. Mientras más
delgado sea el diámetro del tubo
mayor es la presión y la altura de la
columna será mayor
• Capilaridad
• https://youtu.be/B8guXH5c8FA
MEMORIA DE FORMA
Las principales diferencias entre los
líquidos y gases son en cuanto a la
cohesión molecular
Los líquidos y los gases carecen de
memoria de forma, que es la capacidad
de volver a su forma inicial y se
adaptan a la forma del recipiente que
los contiene.
Un gas ocupará todo el volumen del
recipiente con la característica de ser
compresible debido a que existe una
distancia de separación considerable
entre sus moléculas, de modo que al
aplicarle una fuerza es posible reducir
su volumen; en un líquido esto no es
posible
La densidad de una sustancia es la
cantidad de masa (m) que hay por
unidad de volumen (V)
La masa y el volumen se describen
como propiedades generales de la
materia.
Recordamos que masa (m) es la
cantidad de materia que tiene un
cuerpo y volumen es el espacio
que ocupa el cuerpo (V).
La densidad es una cantidad
escalar, solo posee magnitud Su
unidad de medida más utilizada es
el kg/m3 o g/cm3 .
La densidad indica qué tan
compacto es un material. Piensa
en que puedes dividir la sustancia
en pequeños cubos y contar las
moléculas que hay en su interior,
cuantas más moléculas hay en el
cubo, más denso es el material.
Así, un bloque de hierro de 10
cm3 de volumen es más denso que
un bloque de hielo del mismo
volumen.
Fórmula densidad
Densidad del agua
La densidad del agua es muy estable ya que
sufre poca variación con cambios de presión y
temperatura, es muy usada como patrón de
densidades y volúmenes de otras sustancias y/o
compuestos
Densidad que es y experimento:
https://youtu.be/pQ3OE5UKn9A
LA PRESIÓN
LA PRESIÓN
• Es una fuerza (F) aplicada sobre un área (A); es una cantidad escalar. pues solo tiene
magnitud. La unidad de fuerza es el newton (N) y la unidad de área es el metro
cuadrado (m2 ), por lo que la unidad de presión sería newton por metro cuadrado
(N/m2 ), lo que se conoce como pascal Pa (psi en el sistema inglés)
Una fuerza solo
ejerce presión sobre
un área si es
perpendicular a su
superficie.
La presión es
proporcional a la
fuerza e
inversamente
proporcional al área.
Cuando se utiliza un
cuchillo para cortar
una fruta; si está
bien afilado se
ejerce menos
presión para hacer el
trabajo
¿Cuál es la presión ejercida por una fuerza de
120 N que actúa sobre una superficie de 40 cm2?
DATOS
FUERZA: 120N
SUPERFICIE: 40cm2
PRESIÓN: ?
PROCEDIMIENTO
FÓRMULA:
P= F/A
TRANSFORMAMOS:
40 cm2 a m2 = 0.040m2
REEMPLAZAMOS:
P= 120N / 0.040m2 =3000 N/m2 = 3000
Pa
¿Qué es?
•Presión que se somete un cuerpo
sumergido en un fluido, debido a la
columna del líquido que tiene sobre él
•Esta presión es la única que aparece
cuando un fluido está en reposo
Ejemplo:
•Cuando nadas bajo el agua sientes
presión en los tímpanos de los oídos, y
si nadas más profundo la presión
aumenta, pues cuanto más te sumerges
debes soportar el peso de una mayor
cantidad de líquido sobre ti
•La presión en un fluido depende,
además, de su densidad: cuanto más
denso es el fluido mayor es la presión
¿Qué es?
•Presión que provoca el
peso de la masa del aire
que actuando sobre la
tierra
•El aire es un fluido que
resulta de la mezcla de
nitrógeno, oxígeno y
vapor de agua. Todas las
¿Cómo se midió?
•Torricelli (1608-1647),
utilizó un tubo de vidrio
lleno de mercurio y luego
lo volteó boca abajo en
un recipiente con el
mismo fluido, y observó
que el mercurio del tubo
descendió hasta alcanzar
Instrumento de medida
•Primer instrumento
desarrollado fue el
barómetro
La presión atmosférica tiene
una relación directa con la
meteorología, debido a que a
medida de que aumenta la
altitud la densidad del aire
disminuye, por lo tanto, la
presión atmosférica también
decrece
• La presión atmosférica
https://youtu.be/QLVHAJXa7ow
https://www.youtube.com/watch?v=ZxmCxLZ15ys
Porque sube el liquido por el tubo
https://youtu.be/hQ0dNnP1oPI
¿Qué es?
•Es aquella que se mide en
relación a una presión de
referencia, que en la
mayoría de los casos se
escoge como la presión
atmosférica Patm a nivel
del mar
¿Cómo se midió?
•La presión manométrica
(Pm) es la diferencia entre
la presión absoluta (Pabs)
y la presión atmosférica
(P0)
Instrumento de medida
•Manómetro
•Es instrumento de medida
de
la presión en fluidos ya
sean líquidos o gases en
circuitos cerrados y estos
miden la diferencia entre
la presión real o absoluta
https://youtu.be/LqIqoU7MdDI
• La aplicación de los principios de la mecánica de fluidos ha
permitido desarrollar dispositivos que emplean para su
funcionamiento las propiedades de los fluidos.
• Estas máquinas trabajan con fluidos incompresibles como el
agua. Entre las máquinas hidráulicas más comunes se
encuentra la bomba centrífuga y la turbina hidráulica.
POR: LUIS PACHECO
lpacheco@lapresentacion.edu.ec

1. LOS FLUIDOS .pptx

  • 1.
  • 2.
    Los fluidos Viscosidad Compresibilidad Tensión superficial Capilaridad Memoriade forma Propiedades Se presentan de forma líquida y gaseosa, y la primera de estas es más viscosa, tienen fuerzas cohesivas que mantienen unidas a las moléculas entre sí y también con el recipiente que lo contiene Toda sustancia que fluye cuando se le aplica una fuerza cortante se denomina fluido y se caracteriza por tener las siguientes propiedades.
  • 3.
    VISCOSIDAD La viscosidad sepuede entender como la resistencia de un fluido (Resistencia a fluir) a ser cortado al ejercer una fuerza sobre él Fluidos viscosos: El aceite de cocina, la brea y la miel a diferencia del agua, el vinagre y la leche. La viscosidad puede disminuirse al aumentar su temperatura. Las moléculas se encuentran unidas por fuerzas de cohesión; y se encuentra sobre todo en el estado líquido una fuerza mayor que en el estado gaseoso En líquidos por lo que al aumentar la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas y disminuye la atracción entre partículas o su viscosidad. En gases al aumentar la energía cinética de las moléculas cuando sube la temperatura estas se intercambian entre sí y aumenta la atracción entre ellas, por lo que la viscosidad es mayor
  • 4.
  • 5.
    COMPRESIBILIDAD La compresibilidad esla capacidad de un fluido de reducir su volumen ante la acción de una fuerza externa. Los líquidos reducen muy poco su volumen y se consideran fluidos incompresibles Los gases y los vapores, que son altamente compresibles bajo condiciones de presión y temperatura normales, debido a la distancia que hay entre sus moléculas. En los gases las moléculas se encuentran muy distantes entre sí y tardan más en chocar contra las paredes, lo que disminuye la presión; sin embargo, cuando se ejerce presión y se comprime el gas las moléculas se encuentran más unidas entre sí y la presión aumenta. En 1660, el físico químico Robert Boyle, luego de una serie de experimentaciones, explicó que los gases tenían la propiedad de ser comprimidos cuando estaban contenidos en un recipiente, lo que disminuía su volumen.
  • 6.
  • 7.
    TENSIÓN SUPERFICIAL En loslíquidos las moléculas de agua se atraen entre sí por la fuerza de cohesión (fuerza intermolecular que las mantiene fuertemente unidas) La tensión superficial hace más difícil mover un objeto por la superficie del agua que cuando está sumergido. Si colocas una aguja sobre la superficie de un vaso lleno de agua, esta será sostenida por una capa tensa. Las moléculas de la superficie son atraídas por las moléculas bajo la superficie de la aguja, y el resultado de esa interacción es la tensión superficial. La formación de gotas en los fluidos es resultado de la tensión superficial. El agua caliente, los jabones y detergentes disminuyen la tensión superficial, lo que facilita el mojado y los convierte en agentes de limpieza.
  • 8.
    • Juego clipen agua, tensión superficial • https://youtu.be/mqDxcdprQpg • https://youtu.be/wZp8od2-DWU
  • 9.
    CAPILARIDAD En un fluidoexisten fuerzas de cohesión; estas son las fuerzas de atracción entre moléculas del mismo fluido y las de adherencia (que son las fuerzas de atracción entre las moléculas de un fluido y un sólido) Si el extremo de un tubo delgado de vidrio se sumerge en agua, esta ascenderá a través del tubo hasta cierto nivel gracias a la capilaridad, debido a que las fuerzas de adherencia son mayores que las fuerzas de cohesión Un líquido moja un sólido si la adhesión es mayor que la cohesión, y no lo hace cuando la cohesión es mayor que la adhesión, como sucede con el mercurio. En las plantas el agua asciende por capilaridad desde las raíces hacia la parte superior sin gastar energía y en contra de la gravedad. Mientras más delgado sea el diámetro del tubo mayor es la presión y la altura de la columna será mayor
  • 10.
  • 11.
    MEMORIA DE FORMA Lasprincipales diferencias entre los líquidos y gases son en cuanto a la cohesión molecular Los líquidos y los gases carecen de memoria de forma, que es la capacidad de volver a su forma inicial y se adaptan a la forma del recipiente que los contiene. Un gas ocupará todo el volumen del recipiente con la característica de ser compresible debido a que existe una distancia de separación considerable entre sus moléculas, de modo que al aplicarle una fuerza es posible reducir su volumen; en un líquido esto no es posible
  • 13.
    La densidad deuna sustancia es la cantidad de masa (m) que hay por unidad de volumen (V) La masa y el volumen se describen como propiedades generales de la materia. Recordamos que masa (m) es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y volumen es el espacio que ocupa el cuerpo (V). La densidad es una cantidad escalar, solo posee magnitud Su unidad de medida más utilizada es el kg/m3 o g/cm3 . La densidad indica qué tan compacto es un material. Piensa en que puedes dividir la sustancia en pequeños cubos y contar las moléculas que hay en su interior, cuantas más moléculas hay en el cubo, más denso es el material. Así, un bloque de hierro de 10 cm3 de volumen es más denso que un bloque de hielo del mismo volumen. Fórmula densidad Densidad del agua La densidad del agua es muy estable ya que sufre poca variación con cambios de presión y temperatura, es muy usada como patrón de densidades y volúmenes de otras sustancias y/o compuestos
  • 15.
    Densidad que esy experimento: https://youtu.be/pQ3OE5UKn9A
  • 16.
  • 17.
    LA PRESIÓN • Esuna fuerza (F) aplicada sobre un área (A); es una cantidad escalar. pues solo tiene magnitud. La unidad de fuerza es el newton (N) y la unidad de área es el metro cuadrado (m2 ), por lo que la unidad de presión sería newton por metro cuadrado (N/m2 ), lo que se conoce como pascal Pa (psi en el sistema inglés) Una fuerza solo ejerce presión sobre un área si es perpendicular a su superficie. La presión es proporcional a la fuerza e inversamente proporcional al área. Cuando se utiliza un cuchillo para cortar una fruta; si está bien afilado se ejerce menos presión para hacer el trabajo
  • 18.
    ¿Cuál es lapresión ejercida por una fuerza de 120 N que actúa sobre una superficie de 40 cm2? DATOS FUERZA: 120N SUPERFICIE: 40cm2 PRESIÓN: ? PROCEDIMIENTO FÓRMULA: P= F/A TRANSFORMAMOS: 40 cm2 a m2 = 0.040m2 REEMPLAZAMOS: P= 120N / 0.040m2 =3000 N/m2 = 3000 Pa
  • 19.
    ¿Qué es? •Presión quese somete un cuerpo sumergido en un fluido, debido a la columna del líquido que tiene sobre él •Esta presión es la única que aparece cuando un fluido está en reposo Ejemplo: •Cuando nadas bajo el agua sientes presión en los tímpanos de los oídos, y si nadas más profundo la presión aumenta, pues cuanto más te sumerges debes soportar el peso de una mayor cantidad de líquido sobre ti •La presión en un fluido depende, además, de su densidad: cuanto más denso es el fluido mayor es la presión
  • 20.
    ¿Qué es? •Presión queprovoca el peso de la masa del aire que actuando sobre la tierra •El aire es un fluido que resulta de la mezcla de nitrógeno, oxígeno y vapor de agua. Todas las ¿Cómo se midió? •Torricelli (1608-1647), utilizó un tubo de vidrio lleno de mercurio y luego lo volteó boca abajo en un recipiente con el mismo fluido, y observó que el mercurio del tubo descendió hasta alcanzar Instrumento de medida •Primer instrumento desarrollado fue el barómetro La presión atmosférica tiene una relación directa con la meteorología, debido a que a medida de que aumenta la altitud la densidad del aire disminuye, por lo tanto, la presión atmosférica también decrece
  • 21.
    • La presiónatmosférica https://youtu.be/QLVHAJXa7ow https://www.youtube.com/watch?v=ZxmCxLZ15ys Porque sube el liquido por el tubo https://youtu.be/hQ0dNnP1oPI
  • 22.
    ¿Qué es? •Es aquellaque se mide en relación a una presión de referencia, que en la mayoría de los casos se escoge como la presión atmosférica Patm a nivel del mar ¿Cómo se midió? •La presión manométrica (Pm) es la diferencia entre la presión absoluta (Pabs) y la presión atmosférica (P0) Instrumento de medida •Manómetro •Es instrumento de medida de la presión en fluidos ya sean líquidos o gases en circuitos cerrados y estos miden la diferencia entre la presión real o absoluta https://youtu.be/LqIqoU7MdDI
  • 23.
    • La aplicaciónde los principios de la mecánica de fluidos ha permitido desarrollar dispositivos que emplean para su funcionamiento las propiedades de los fluidos. • Estas máquinas trabajan con fluidos incompresibles como el agua. Entre las máquinas hidráulicas más comunes se encuentra la bomba centrífuga y la turbina hidráulica.
  • 25.