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![VISCOSIDAD
Para presiones bajas la viscosidad depende sólo de la temperatura.
En estado de reposo, o cuando no existe movimiento diferencial entre
capas adyacentes, du/dy es cero y no existe esfuerzo cortante
(estática de los fluidos Cap. 2).
Las dimensiones de la viscosidad:
Por la 2ª ley de Newton:
entonces la viscosidad también se puede expresar:
= −
−
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TMLµ](https://image.slidesharecdn.com/capitulo1-141228143731-conversion-gate01/85/Capitulo1-FLUIDOS-9-320.jpg)
![VISCOSIDAD
Viscosidad Cinemática:
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µ
ρ
µ
ν
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Para el sistema SI
(1 E-6 m2
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Para el sistema USC
Para el sistema CGS Stoke (St)
s
m2
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:ν
s
cm2
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Valores
de
µ
ν
ver
figuras
C.1 y C.2
del
apéndice
“C”](https://image.slidesharecdn.com/capitulo1-141228143731-conversion-gate01/85/Capitulo1-FLUIDOS-11-320.jpg)
![DENSIDAD
se define como la masa por unidad de volumen
para agua a presión estandar (760 mmHg) y a 4 ºC,
o bien
VOLUMEN ESPECIFICO
es el recíproco de la densidad, es decir,
el volumen ocupado por la unidad de masa.
PESO ESPECIFICO
es el peso por unidad de volumen
depende de la aceleración de la gravedad
][: 3−
MLρ
3
/94.1 ftslugs=ρ
3
/1000 mKg=ρ
ρ
1
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g⋅= ργ](https://image.slidesharecdn.com/capitulo1-141228143731-conversion-gate01/85/Capitulo1-FLUIDOS-13-320.jpg)
![DENSIDAD RELATIVA
relación entre el peso de una sustancia y el
peso de un volumen equivalente de agua en
condiciones estándar.
PRESIÓN
es la fuerza normal que enpuja contra un
área plana dividida por el área.
Dentro de un recipiente, el fluido ejerce también en
una presión contra las paredes, y el o
recipiente ejerce una reacción que será
compresiva para el fluido. En estática de fluidos
aguaagua
S
ρ
ρ
γ
γ
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fuerza
p ≡
=
][ psf ][ psi
hp ⋅= γ](https://image.slidesharecdn.com/capitulo1-141228143731-conversion-gate01/85/Capitulo1-FLUIDOS-14-320.jpg)
Capitulo1 FLUIDOS
- 1. Mecánica De LosFluidos Capítulo 1. Propiedades de Los Fluidos Año 2011
- 2. Cap. 1: PROPIEDADESDE LOS FLUIDOS Definición de FLUIDO: Sustancia que se deforma constatemente cuando se somete a un esfuerzo cortante (por más pequeño que sea). Sustancia que ocupa la forma del recipiente que lo contiene (LIQUIDO). Sustancia que ocupa la forma y el volumen del recipiente que lo contiene (GAS).
- 3. Insertar figura 1.1 A F cortanteesfuerzo=_ Fuerza que causa que la velocidad U sea uniforme Área de la placa superior El fluido se deforma de abdc a la nueva posición ab’c’d t AU F µ= t U A F µτ == t U Es la rapidez de deformación angular dy du µτ =En forma más general LEY DE VISCOSIDAD DE NEWTON
- 4. µel factor deproporcionalidad se denomina viscosidad del fluido Insertar figura 1.2
- 5. UNIDADES Sistema de unidadeses congruente (o consistente) cuando una unidad de fuerza causa que una unidad de masa sufra una unidad de aceleración. Sistema SI 2 111 seg m KgN ⋅≡ Insertar tabla 1.1 Sistema USC 2 111 seg ft sluglb ⋅≡ Unidad Derivada Unidad Derivada
- 6. 2 0 174.3211 seg ft g lb lb m ≡ Sistema USInecesita apoyarse en una cte. de proporcionalidad escribiendo la 2ª ley de Newton de la forma a g m F 0 = En condiciones de gravedad estándar en el vacío: 20 174.32 seglb ft lbg m ⋅ ⋅⋅≡ Por lo tanto la gravedad específica g0 vale en USI: en EEUU, en China o en la Luna gMW ⋅=El peso W de un cuerpo se determina por el producto de la masa M por la aceleración local de la gravedad g. En la contratapa de libro se dan las conversiones en distintos sistemas para varias unidades.
- 7. Insertar tabla 1.2 PREFIJOSpara potencias de 10 en el SISTEMA SI
- 8. VISCOSIDAD Es la propiedadmas importante en el flujo de fluidos. La viscosidad es la propiedad mediante la cual ofrece resistencia al corte. Según la ley de viscosidad de Newton, para una deformación angular dada, el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad. Ej. La miel y la brea son altamente viscosos; el agua y el aire tienen viscosidades muy pequeñas. La viscosidad de un gas aumenta con la temperatura. La viscosidad de un líquido disminuye con la temperatura.
- 9. VISCOSIDAD Para presiones bajasla viscosidad depende sólo de la temperatura. En estado de reposo, o cuando no existe movimiento diferencial entre capas adyacentes, du/dy es cero y no existe esfuerzo cortante (estática de los fluidos Cap. 2). Las dimensiones de la viscosidad: Por la 2ª ley de Newton: entonces la viscosidad también se puede expresar: = − − ][: ][: ][: : 1 2 Ldy LTdu FL dy du ττ µ ][: 2 TFL− µ ][: 2− MLTF ][: 11 −− TMLµ
- 10. VISCOSIDAD UNIDADES para laviscosidad Absoluta o Dinámica Para el sistema SI (1 E-3 Ns/m2 ) Para el sistema USC Para el sistema CGS Poise (P) ⋅ ≡ ⋅ sm Kg m sN 2 :µ ⋅ ≡ ⋅ sft slug ft slb 2 :µ ⋅ ≡ ⋅ scm gr cm sdina 2 :µ
- 11. VISCOSIDAD Viscosidad Cinemática: =− −− ][: ][: : 3 11 ML TML ρ µ ρ µ ν 2 1 :[ ]L Tν − Para el sistema SI (1 E-6 m2 /s) Para el sistema USC Para el sistema CGS Stoke (St) s m2 :ν s ft2 :ν s cm2 :ν Valores de µ ν ver figuras C.1 y C.2 del apéndice “C”
- 12. MEDIO CONTINUO Para adoptarbases matemáticas o analíticas, es necesario considerar que la estructura molecular original es reemplazada por un medio hipotético llamado medio continuo. Por ej. la velocidad de un punto debe ser considerada como el promedio de la velocidad de la masa que rodea ese punto. La densidad, el volumen específico, la presión, velocidad y aceleración se supone que varían contínuamente en todo el fluido o que son constantes.
- 13. DENSIDAD se define comola masa por unidad de volumen para agua a presión estandar (760 mmHg) y a 4 ºC, o bien VOLUMEN ESPECIFICO es el recíproco de la densidad, es decir, el volumen ocupado por la unidad de masa. PESO ESPECIFICO es el peso por unidad de volumen depende de la aceleración de la gravedad ][: 3− MLρ 3 /94.1 ftslugs=ρ 3 /1000 mKg=ρ ρ 1 =sv g⋅= ργ
- 14. DENSIDAD RELATIVA relación entreel peso de una sustancia y el peso de un volumen equivalente de agua en condiciones estándar. PRESIÓN es la fuerza normal que enpuja contra un área plana dividida por el área. Dentro de un recipiente, el fluido ejerce también en una presión contra las paredes, y el o recipiente ejerce una reacción que será compresiva para el fluido. En estática de fluidos aguaagua S ρ ρ γ γ == ][: 2 Pa m N área fuerza p ≡ = ][ psf ][ psi hp ⋅= γ
- 15. GAS PERFECTO las relacionestermodinámicas y los flujos de fluidos compresibles se limitan al los gases prefectos (o ideales), los cuales satisfacen la siguiente ley: fluido ideal: carece de fricción y es imcompresible gas perfecto: tiene viscosidad (desarrolla esfuerzos de corte) y es compresible La ecuación se puede escribir y R tiene unidades de TRvp s ⋅=⋅ RTp ρ= ⋅ ⋅ ≡ KKg Nm KKg m m N R º 1 : 3 2
- 16. Ley de CHARLES:p = cte, V del gas depende solo de T Ley de BOYLE: T = cte, V del gas depende solo de p haciendo el análisis a nivel molecular e introduciendo la ley de AVOGADRO (volúmenes iguales de gases a la misma T y p absolutas tienen el mismo número de moléculas, por lo tanto, sus masas son proporcionales a los pesos moleculares) resulta el producto MR llamado cte universal de los gases. M: peso molecular ver tabla C.3 del apéndice “C” ⋅⋅ ⋅ = KmolKg Nm MR 8312 ⋅ ⋅ = KKg Nm M R 8312
- 17. Calor específico cv:es el número de unidades de calor agregadas por unidad de masa para aumentar la temperatura 1 grado cuando V es cte. Calor específico cp: es el número de unidades de calor agregadas por unidad de masa para aumentar la temperatura 1 grado cuando p es cte. k es la relación de calores específicos R se relaciona con cv y cp mediante la forma v p c c k = Rcc vp +=
- 18. MODULO ELASTICO ALA COMPRESION Es importante cuando existen cambios repentinos o grandes en la presión (GOLPE DE ARIETE). Un aumento de presión dp causará una disminución del volumen -dV. para agua a 20 ºC, K = 2.2 Gpa. (Ver tabla C.2 apéndice “C”). PRESIÓN DE VAPOR Cuando la presión arriba de un líquido es igual a la presión de vapor ocurre la ebullición. Es importante cuando la presión en el flujo tiene una fuerte reducción en algunos lugares del sistema (CAVITACION). V dV dp K −=
- 19. TENSION SUPERFICIAL Fenómeno quese observa en la interface entre un líquido y un gas, o entre dos líquidos inmiscibles, debido a la atracción molecular debajo de la superficie del líquido. Insertar figura 1.6
- 20. Valores aprox. depropiedades de líquidos comunes Insertar tabla 1.3