Informe propiedades de los fluidos

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME N° 01: PROPIEDADES DE
LOS FLUIDOS
ASIGNATURA:
MECÁNICA DE FLUIDOS I
DOCENTE:
WALTER MANUEL VÁSQUEZ TAPIA
INTEGRANTES:
- BENAVIDES GALVEZ, YAN LENIN
- BUSTAMANTE COLUNCHE, KAREN
LISTEH
- CHÁVEZAGUILAR, DENIS
- DIAZDIAZ LUZ MARIBEL
- MEDINA ROJAS, LENIN OMAR
FECHA:
16 DE MAYO DE 2019

Universidad Nacional autónoma de Chota
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Mecánica de Fluidos I {1}
Contenido
RESUMEN ...................................................................................................................... 3
I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 4
II. OBJETIVOS ............................................................................................................ 4
2.1. Objetivo general ............................................................................................... 4
2.2. Objetivos específicos ........................................................................................ 4
- Determinar la densidad de los fluidos................................................................ 4
- Conocer la relación que existe en la densidad respecto al peso específico. .... 4
III. MARCO TEÓRICO............................................................................................ 5
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ........................................................................... 5
3.1. DENSIDAD (ρ)................................................................................................. 5
3.1.1. Tipos de densidad ..................................................................................... 7
3.1.2. Medición de la densidad........................................................................... 8
3.1.3. Unidades .................................................................................................... 9
3.1.4. Densidad de los elementos químicos ..................................................... 10
3.2. PESO ESPECÍFICO (ɣ) ................................................................................ 11
3.2.1. Unidades del peso específico .................................................................. 11
3.3. RELACIÓN ENTRE DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO....................... 12
3.4. VOLUMEN ESPECÍFICO ........................................................................... 13
3.5. TEMPERATURA .......................................................................................... 13
3.6. Compresibilidad de Fluidos .......................................................................... 14
3.6.1. Tipos de fluidos ....................................................................................... 15
3.6.2. Características de la Compresibilidad de Fluidos ............................... 15
3.6.3. Velocidad del sonido en el fluido (c)...................................................... 16
3.6.4. Número de March................................................................................... 16
3.6.5. Fórmulas.................................................................................................. 17

Debido a que las cantidades de ∆𝑽 y 𝑽 tendrían las mismas unidades. El
denominador de la ecuación anterior no tiene dimensiones. Por consiguiente, las
unidades la E son las mismas que para la presión. .................................................... 18
3.6.6. Aplicaciones............................................................................................. 19
3.7. PESO ESPECÍFICO RELATIVO ............................................................... 19
3.8. VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE ............................................... 20
3.8.1. Resonancia en una columna de aire ...................................................... 20
3.8.2. Velocidad del sonido en los gases .......................................................... 21
3.8.3. Velocidad del sonido en los sólidos........................................................ 21
3.8.4. Velocidad del sonido en los líquidos...................................................... 21
IV. CONCLUCIONES............................................................................................. 22
V. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 22

RESUMEN.
Este informe es realizado con el objetivo de conocer las propiedades de los fluidos. Se
describirá cada una de las propiedades como la densidad, densidad relativa, densidad
absoluta, la relación que existe entre densidad y peso específico, peso específico, peso
específico relativo, temperatura, comprensibilidad y elasticidad, velocidad de las ondas
sonoras en el seno de un fluido.
Estas propiedades mencionadas ayudan a determinar ciertos parámetros que sirven para
determinar características de los fluidos con los que nos vinculamos y relacionamos a
diario en nuestra vida cotidiana, experimental y universitaria.
Debido a su importancia en la aplicación de la mecánica de los fluidos se realiza este
trabajo ya que el contenido es de relevancia para nuestra formación profesional. Con ellos
sabremos identificar debido a sus características con que material nos estamos
relacionando.

I. INTRODUCCIÓN.
Un fluido es un medio que toma la forma del recipiente que lo contiene.
Propiedades de un fluido son aquellas magnitudes físicas cuyos valores definen el estado
en que se encuentra.
Tienen distinto valor para fluidos diferentes, pueden variar para un fluido determinado
cuando varía el valor de alguna otra propiedad.
En esta oportunidad mencionaremos algunas de las propiedades de los fluidos como son:
densidad, peso específico, relación entre densidad y peso específico, densidad y peso
específico relativo, comprensibilidad y elasticidad, velocidad de las ondas sonoras en el
seno de un fluido.
Las ondas sonoras en el aire constituyen el ejemplo más importante de ondas
longitudinales. No obstante, las ondas sonoras pueden moverse a través de cualquier
medio material, y su rapidez depende de las propiedades de dicho medio.
En las ondas sonoras estacionarias en un tubo abierto. Existen ciertos modos de
oscilación, que dependen de la longitud del tubo como de la frecuencia asociada a la onda.
II. OBJETIVOS.
2.1. Objetivo general.
Determinar las propiedades de los fluidos, describiendo características y
aplicación de uso en la mecánica de los fluidos.
2.2. Objetivos específicos.
- Determinar la densidad de los fluidos.
- Conocer la relación que existe en la densidad respecto al peso específico.
- Conocer la elasticidad y comprensibilidad de los fluidos.
- Estudiar la velocidad de las ondas sonoras en el seno de un fluido.

III. MARCO TEÓRICO.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.
3.1.DENSIDAD (ρ)
La densidad es una medida de cuanto material se encuentra comprimido en un
espacio determinado; es de cantidad de masa por unidad de volumen.
ρ =
𝑚
𝑉
Donde:
- m: masa
- V: volumen
La densidad es una magnitud escalar que permite medir la cantidad de masa que
hay en determinado volumen de una sustancia. La palabra, como tal, proviene del
latín densĭtas, densitātis. ((s.f.)., 2014)
En el área de la física y la química, la densidad de un material, bien sea líquido,
químico o gaseoso, es la relación entre su masa y volumen; es designada por la
letra griega rho “ρ”. ((s.f.)., 2014)
El significado de densidad se refiere a la relación entre el peso y el volumen de un
cuerpo, o la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se puede medir en una
unidad de volumen, como en el sistema internacional de medidas que mide la
densidad en la medida de kilogramo por metro cubico. (Quees.wiki, s.f.)
En el campo de las ciencias, es un concepto de la física y la química que establece
la relación entre la masa de un cuerpo y el espacio que ocupa, pudiendo referirse
a la densidad relativa y la densidad absoluta, la densidad media y la densidad
puntual o la densidad aparente de una cosa o sustancia. (Quees.wiki, s.f.)
En ámbitos de ciencias, la densidad es una propiedad física característica de
cualquier materia. Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y
el volumen de un cuerpo (m/v); es decir, es la cantidad de materia (masa) que tiene
un cuerpo en una unidad de volumen. Su unidad en el Sistema Internacional es el
kilogramo por metro cúbico, pero por razones prácticas se utiliza normalmente el
gramo por centímetro cúbico. Cada sustancia, en su estado natural, tiene

una densidad característica. Por ejemplo, 1 litro de agua en estado líquido tiene
una masa de 1 kilogramo: decimos que la densidad del agua es 1 kg/l. (concepto
de definicion, s.f.)
Imagen 01. Experimentar la densidad de un huevo.
Algunas veces nos fijamos que unos cuerpos flotan en el agua y otros se hunden,
esto se debe a la diferencia de densidad entre ellos. Los cuerpos menos densos que
el agua, como un trozo de madera o aceite, flotan sobre ella, mientras que los más
densos como un huevo o una piedra, tienden a hundirse en el fondo del agua.
(concepto de definicion, s.f.)
La comparación de la densidad de un cuerpo con la densidad de otro que se toma
como unidad o referencia es conocida como densidad relativa. Ésta densidad es
adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente o relación
de dos densidades. (concepto de definicion, s.f.)
La densidad puede obtenerse de varias formas. Para un cuerpo sólido, lo podemos
pesar en una balanza para saber su masa, y sumergirlo en un vaso con agua para
calcular su volumen por diferencia entre los niveles del líquido. Obteniendo ya la
masa y el volumen del cuerpo, se puede calcular su densidad. (concepto de
definicion, s.f.)
Para medir la densidad de un líquido se emplea un instrumento
llamado densímetro, que proporciona una lectura directa de la densidad, también
se puede utilizar un vaso graduado, en donde primero hemos de pesar el vaso vacío
y después lleno con el líquido, y restando obtenemos su masa. El volumen que
ocupa lo vemos sobre la escala graduada. (concepto de definicion, s.f.)

La densidad es la medida de la forma en que se acomoda un material (su masa) en un
volumen fijo. La densidad del agua se toma como patrón y mide agua ρ = 1 kg/lt, lo
que indica que la masa de agua que hay en un litro es 1 kilogramo. En cambio, la sal
de mesa (cloruro de sodio) tiene una densidad sal de mesa ρ = 2,1 kg/lt, lo que indica
que la masa de un litro de sal es 2,1 veces mayor que la que ocupa el mismo volumen
de agua. (ccpems, s.f.)
3.1.1. Tipos de densidad.
- Densidad Absoluta.
La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre
la masa y el volumen de una sustancia o un objeto sólido. Su unidad en el Sistema
Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente
también es expresada en g/cm³. (Wikipedia, s.f.)
ρ =
𝑚
𝑉
- Densidad Relativa (ρr) .
La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y
la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud
adimensional (sin unidades)
Donde:
o ρr: densidad relativa
o ρ: densidad de la sustancia
o ρo: densidad de referencia o absoluta
Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua
líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la
densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m³, es decir, 1 kg/dm³.
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1
atm y la temperatura de 0 °C.
- Densidad Aparente (ρap)

La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitución
heterogénea, y entre ellos, los porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos
heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia, de forma que la densidad
total de un volumen del material es menor que la densidad del material poroso si
se compactase. En el caso de un material mezclado con aire se tiene:
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material y
depende de su compactación. La densidad aparente del suelo (ρap) se obtiene
secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 105 °C hasta peso
constante.
Donde:
o Wss: Peso de suelo secado a 105°C hasta peso constante.
o Vs: Volumen original de la muestra del suelo.
Se debe considerar que para muestras de suelo que varíen su volumen al momento
del secado, como suelos con alta concentración de arcillas, se debe expresar el
contenido de agua que poseía la muestra al momento de tomar el volumen.
En construcción se considera la densidad aparente de elementos de obra, como
por ejemplo de un muro de ladrillo, que contiene ladrillos, mortero de cemento o
de yeso y huecos con aire (cuando el ladrillo es hueco o perforado). (Wikipedia,
s.f.)
3.1.2. Medición de la densidad.
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención
indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente
se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que
el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las

dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros
métodos. Los instrumentos más comunes para medir la densidad son:
Imagen 02. Densímetro.
- El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido.
- El picnómetro, que permite la medida precisa de la densidad de sólidos,
líquidos y gases (picnómetro de gas).
- La balanza hidrostática, que permite calcular densidades de sólidos.
- La balanza de Mohr (variante de balanza hidrostática), que permite la medida
precisa de la densidad de líquidos.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un
instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante. Cuya frecuencia de
resonancia está determinada por los materiales contenidos, como la masa del diapasón
es determinante para la altura del sonido.
3.1.3. Unidades.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI): Las unidades de medida más
usadas son:
- kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
- gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
- kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. La densidad
del aguaes aproximadamente 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
- gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).

Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por
litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases
ideales:
En el sistema bidimensional:
En el Sistema anglosajón de unidades:
- onza por pulgada cúbica (oz/in³)
- libra por pulgada cúbica (lb/in³)
- libra por pie cúbico (lb/ft³)
- libra por yarda cúbica (lb/yd³)
- libra por galón (lb/gal)
- libra por bushel americano (lb/bu)
- slug por pie cúbico.
3.1.4. Densidad de los elementos químicos.
Densidad de los elementos químicos en condiciones de laboratorio, expresadas en
g·cm-3 (los elementos de una densidad mayor que la del osmio o el iridio solo tienen
una densidad teóricaː los elementos radiactivos super-pesados se producen en
cantidades demasiadas bajas o se desintegran demasiado rápidamente para permitir la
medición) (Schackelford, 2008)

3.2.PESO ESPECÍFICO (ɣ)
Esta propiedad la podemos definir como la cantidad de materia contenida en la unidad
de volumen, y esta se obtiene con la división entre un peso conocido de una sustancia
y el volumen que ocupa.
ɣ =
P
V
=
m.g
V
= ρ.g
Donde:
- P: Peso de la sustancia
- V: Volumen
- m: masa
- g: aceleración de la gravedad
- ρ: densidad del fluido
3.2.1. Unidades del peso específico.
- En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se expresa en newtons por metro
cúbico: N/m3.
- En el Sistema Técnico se mide en kilogramos–fuerza por metro cúbico: kgf/m3.
- En el sistema dimensional:

Como el kilogramo–fuerza representa el peso de un kilogramo - en la Tierra, el
valor numérico de esta magnitud, expresada en kg-f/m3, es el mismo que el de
la densidad, expresada en kg/m3. Por ende, está íntimamente ligado al concepto
de densidad, que es de uso fácil en unidades terrestres, aunque confuso según el
SI. Como consecuencia de ello, su uso está muy limitado. Incluso, en física resulta
incorrecto. (wikipedia, s.f.)
El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen de una
sustancia. Dado que el peso de un objeto es la medida en que la atracción de la
Tierra actúa sobre él, y al mismo tiempo el volumen es la superficie que dicho
objeto ocupa, el peso específico constituye la relación entre ambas propiedades
expresada en Newtons sobre metro cúbico (N/m3), de acuerdo al Sistema
Internacional. (concepto, s.f.)
El cálculo del peso específico requiere de numerosas otras propiedades de la
sustancia, como son la densidad, la masa y el peso ordinario de la sustancia. Esto
de acuerdo a la siguiente fórmula de cálculo, en la que el peso específico se
representa con el símbolo gamma (γ): γ (peso específico) = w (peso ordinario) / V
(volumen de la sustancia), o lo que es igual: γ = w/V = m.g/V, en donde m es la
masa de la sustancia y g es la aceleración de la gravedad (comúnmente
considerada como 9.8 m/s2). De allí se concluye que: γ = p.g, en donde p es la
densidad de la sustancia. (concepto, s.f.)
3.3. RELACIÓN ENTRE DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO.
Se sabe que la densidad es la relación entre la masa y el volumen y el peso específico
es la relación entre el peso de una sustancia y su volumen.
La densidad y el peso específico guardan relación debido a la acción de la fuerza de
gravedad, y como el peso específico está en función del peso y el peso a su vez es el
producto de la masa y la gravedad, podemos obtener que el peso específico es igual a
la densidad multiplicada por la aceleración de la gravedad.
Teniendo como fórmula:
Peso específico es igual a peso entre volumen.

γ=P/V
Como además, peso específico es igual a masa por la aceleración de la gravedad
dividida entre el volumen.
γ=mg/V
Como densidad es igual a masa entre volumen,
ρ= m/V
Podemos agrupar masa entre volumen y multiplicarlo por la aceleración de la
gravedad, dando como resultado peso específico de la sustancia, el cual es igual a la
densidad multiplicada por la aceleración de la gravedad.
γ=ρ*g
3.4.VOLUMEN ESPECÍFICO.
(RIPOLL, 2005)Se denomina volumen específico al volumen ocupado por la unidad
de masa. Para un fluido homogéneo se define como v=V/m=1/ρ, mientras que en el
caso general de un fluido inhomogeneo tendremos que hablar de su valor en un punto.
En todos los casos, v=1/ρ, sus unidades en el sistema internacional son (m3/kg).
3.5.TEMPERATURA.
Es la medida de la energía cinética media de las moléculas que constituyen un cuerpo.
Cuando la temperatura de un cuerpo aumenta, se produce un aumento en la velocidad
con la que se mueven sus moléculas (energía interna).
La medida de la temperatura: se han diseñado diversas escalas para medir la
temperatura a través de la asignación arbitraria de un punto inicial, uno final y una
serie de divisiones o grados entre estos puntos. (SÁNCHEZ, 2006)
 Escala centígrada o Celsius: toma como punto inicial 0, correspondiente a la
temperatura de solidificación del agua y como punto final 100, para la temperatura
de ebullición del agua, a 1 atmosfera de presión. El intervalo entre ambos puntos
se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales se denomina grado
centígrado o grados Celsius, °C. (SÁNCHEZ, 2006)
 Escala absoluta o Kelvin: los estudios realizados ponen de manifiesto que es
imposible obtener una temperatura inferior a -273 °C esta temperatura se
denomina cero absoluto. Kelvin propuso como origen de su escala la temperatura

del cero absoluto 0 °K y cada unidad o grado en esta escala tiene la misma
magnitud que la unidad en la escala centígrada (SÁNCHEZ, 2006) Por lo tanto:
 Escala Fahrenheit: toma como punto inicial 32 °F, para la temperatura de
ebullición del agua, a 1 atmosfera de presión. El intervalo entre ambos puntos se
divide en 180 partes iguales, cada una de las cuales se denomina grado un
Fahrenheit. La equivalencia entre las dos escalas es: (SÁNCHEZ, 2006)
Grafico n°1: escalas de medida de temperatura
3.6. Compresibilidad de Fluidos.
Compresibilidad. Es una propiedad de los materiales a la cual se debe que todos
los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión
determinada. (Definiciones de.com, 2016)
La compresibilidad de los fluidos está asociada a su mayor o menor capacidad de
variar su volumen cuando se lo somete a un esfuerzo de compresión. En general
los líquidos son poco compresibles y los gases muy compresibles. Sin embargo,
cuando un fluido se encuentra en movimiento los efectos de compresibilidad
podrán despreciarse o no, no solo por la característica del fluido, sino también por
el tipo de movimiento. Por ejemplo, para los líquidos sometidos a bruscas
variaciones de presión puede ser necesario tener en cuenta la compresibilidad. En

cambio, si la variación de presión en un gas es muy pequeña se lo puede tratar
como incompresible. (Propiedades de los fluidos, 2011)
3.6.1. Tipos de fluidos.
a) Fluido compresible. Es aquel fluido cuya densidad varía significativamente
ante un cambio de presión. Tanto los gases, como los líquidos y los sólidos,
todos disminuyen su volumen cuando se les aplica una presión. La relación
entre la variación de volumen y la variación de presión es una constante K,
propia de cada material, que depende de la elasticidad de este. (SiderPlayer ,
2015)
b) Fluido incompresible. La incompresibilidad es una aproximación y se dice
que el flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente
constante a lo largo de todo el flujo. Por lo tanto, el volumen de todas las
porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso de su movimiento
cuando el fluido es incompresible.
Los líquidos son muy poco compresibles, lo cual indica que se necesitarían
cambios muy grandes de presión para producir un pequeño cambio en el
volumen. Así pues, las magnitudes de E para los líquidos son muy altas. Por
esta razón los líquidos son considerados incompresibles, a menos que se
especifique de otro modo.
El agua es un fluido casi incompresible, es decir, la cantidad de volumen y la
cantidad de masa permanecerán prácticamente iguales, a una baja presión.
3.6.2. Características de la Compresibilidad de Fluidos.
 Los gases son en general muy compresibles, en cambio, la mayoría de los
líquidos tienen una compresibilidad muy baja.
 Que un tipo de fluido sea considerado compresible o incompresible no
depende solo de su naturaleza o estructura interna sino también de las
condiciones mecánicas sobre el mismo. Así, a temperaturas y presiones
ordinarias, los líquidos pueden ser considerados sin problemas fluidos
incompresibles, aunque bajo condiciones extremas de presión mostrarán una
compresibilidad estrictamente diferente a cero.
 En cambio, los gases debido a su baja densidad aún a presiones moderadas
pueden comportarse como fluidos compresibles, aunque en ciertas
aplicaciones pueden ser tratados con suficiente aproximación como fluidos
incompresibles.

3.6.3. Velocidad del sonido en el fluido (c). (Gonzales)
 La compresibilidad de un fluido también se puede evaluar mediante
la velocidad en que se transmiten pequeñas perturbaciones dentro del mismo
fluido. A esta velocidad se le llama velocidad sónica, o velocidad del sonido
en el fluido.
 Los fluidos compresibles tienen bajas velocidades sónicas; en los flujos
incompresibles, la velocidad sónica es alta.
 De esta manera, a una atmósfera y 20 grados Celsius, la velocidad del sonido
en el agua es de 1483,2 metros por segundo, en el aire, la velocidad sónica es
331,3 metros por segundo.
 La relación entre la velocidad del flujo (V) y la velocidad del sonido (c) en el
medio fluido se le llama número de Mach.
 La velocidad del sonido (v) es igual a la raíz cuadrada del Módulo de
comprensibilidad (E) entre densidad (ρ).
𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝑺𝒐𝒏𝒊𝒅𝒐 = √
𝑬
𝛒
3.6.4. Número de March.
𝑴 =
𝑽
𝒄
 Se le llama a la relación entre la velocidad del flujo (v) y la velocidad del
sonido (c) en el medio fluido.
 En líquidos, la velocidad del sonido es alta, por lo tanto, el Match es pequeño,
siendo fluidos incompresibles.
 Para valores de Mach menores a 0.3, los cambios de densidad son solamente
del entorno del 2% ante variaciones de presión, por lo tanto, fluidos con Mach
menor que 0.3 se consideran incompresibles.
 Según su número de Mach, los fluidos compresibles se pueden clasificar en:

 Fluidos subsónicos: con Mach menor que 1.
 Fluidos sónicos: Mach igual a 1.
 Fluidos supersónicos: con Mach mayor a 1.
 En una clasificación más completa, tenemos:
 Flujo incompresible: Mach menor que 0.3.
 Flujo subsónico: Mach entre 0.3 y 0.8.
 Flujo transónico: Mach entre 0.8 y 1.2
 Flujo supersónico: Mach entre 1.2 y 3.0
 Flujo hipersónico. Mach mayor que 3.0
3.6.5. Fórmulas.
Para medir la compresibilidad de un líquido se presentan dos cantidades:
El Coeficiente de Compresibilidad (K)
Que representa la disminución relativa del volumen por unidad de aumento de
presión. Sus unidades son de inversa de la presión, en el S.I. (
𝑚2
𝑁
). Se define,
utilizando V para el volumen y P para la presión, definido como:
𝑲 = −
𝟏
𝑽
[
∆𝑽
∆𝑷
]
Donde:
 El signo menos en la fórmula significa que al incremento positivo de la
presión P le corresponde el negativo es decir la reducción del volumen (V)

Módulo de Elasticidad Volumétrica (E)
Todos los fluidos se pueden comprimir mediante la aplicación de fuerzas de
presión y en el proceso se almacena energía de la forma elástica. Es decir, los
fluidos se expanden al dejar de aplicar las fuerzas aplicadas convirtiendo su
energía almacenada. Esta propiedad elástica se define mediante el módulo de
elasticidad volumétrico. (García). Vine a ser el inverso de K, conocido también
como Módulo de Compresibilidad (
𝑚2
𝑁
), definido como:
𝑬 =
𝟏
𝑲
= −𝑽
∆𝑷
∆𝑽
 Debido a que las cantidades de ∆𝑽 y 𝑽 tendrían las mismas unidades. El
denominador de la ecuación anterior no tiene dimensiones. Por consiguiente,
las unidades la E son las mismas que para la presión.
 Cuanto más incompresible es el fluido mayor será el valor de E.
 El módulo de elasticidad de los fluidos varía con la presión y la temperatura.
 Esta ecuación expresa la relación que existe entre la presión aplicada a un
fluido y la variación de volumen con respecto al volumen inicial del mismo.
 Los gases obviamente tienen factores de elasticidad mucho menores que los
líquidos, puesto que los gases se deforman mucho más que los líquidos para
una misma variación de presión.
 El término módulo volumétrico no se aplica normalmente a los gases, y se
deben aplicar los principios de la termodinámica para determinar el cambio en
el volumen de un gas debido a un cambio de presión.
VALORES DEL MÓDULO VOLUMÉTRICO PARA ALGUNOS LÍQUIDOS

 Tanto E como K dependen de la forma en que se realizó el proceso.
 Estas ecuaciones representan la relación entre los cambios de volumen y los
cambios de presión a la que está sometido un fluido cualquiera, liquido o
gaseoso, y por eso representa tanto su elasticidad como su compresibilidad.
 La deformación de los fluidos es esencialmente volumétrica y el esfuerzo se
manifiesta como presión.
 El recíproco del módulo de elasticidad se denomina compresibilidad.
3.6.6. Aplicaciones.
Los flujos compresibles se presentan con frecuencia en las aplicaciones de
ingeniería. Entre los ejemplos más comunes se pueden contar los sistemas de aire
comprimido utilizados en la operación de herramienta de taller y de equipos
dentales, las tuberías de alta presión para transportar gases, y los sistemas censores
y de control neumático o fluídico. Los efectos de la compresibilidad son muy
importantes en el diseño de los cohetes y aviones modernos de alta velocidad, en
las plantas generadoras, los ventiladores y compresores. Bajo ciertas condiciones
se pueden presentar ondas de choque y flujos supersónicos, mediante las cuales
las propiedades del fluido como la presión y la densidad cambian bruscamente.
(SiderPlayer , 2015)
3.7.PESO ESPECÍFICO RELATIVO.
Se denomina peso específico relativo de una sustancia dada es su peso unitario
dividido por el peso unitario del agua cuando se destila a una temperatura de 4 °C.
Este valor se usa para la predicción del peso unitario de un suelo, para realizar el
análisis de hidrómetro y para el cálculo de la relación de vacíos de un suelo. Para los
granos es el valor considerado promedio y por lo general sirve para llevar a cabo la
clasificación de sus minerales. Cabe mencionar que este concepto también se
denomina gravedad específica.
Cuando se desea determinar el peso específico relativo de un suelo se establecen dos
procedimientos: uno para aquéllos que consisten de partículas más pequeñas de 5
milímetros; otro para los restantes. Por medio de un tamiz número 4 es posible realizar
dicha clasificación, para aplicar el método que corresponda a cada muestra, luego de
lo cual se deberá obtener el promedio ponderado de ambas.

3.8.VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL
AIRE.
Entre la velocidad de propagación v de una onda, su longitud de onda, y su
frecuencia f existe la relación:
De modo que, si somos capaces de medir y f, es decir el modo de vibración
podremos calcular la velocidad de propagación .
Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales, que pueden propagarse en
los medios materiales (sólidos, líquidos y gases).
3.8.1. Resonancia en una columna de aire.
Si, mediante una fuente sonora producimos una vibración de frecuencia
conocida cerca del extremo abierto de un tubo (cerrado por el otro extremo),
las ondas que se propagan a través de la columna de aire contenida en el tubo
se reflejan en sus extremos. Si la longitud de la columna de aire se ajusta de
modo que sea igual a un cuarto de la longitud de onda del tono emitido por la
fuente sonora, la onda reflejada llegará al extremo abierto precisamente en fase
con la nueva vibración de la fuente (en la reflexión en el extremo cerrado se
produce un salto de fase de 180º) produciéndose una intensificación en el
sonido emitido. Este fenómeno es conocido con el nombre de resonancia. En
la columna de aire se establece una onda estacionaria, producida por la
interferencia entre el tren de ondas incidente y reflejado, con un nodo en el
extremo cerrado y un vientre o antinodo en el extremo abierto.
En general, la columna de aire entrará en resonancia siempre que su longitud
sea exactamente un múltiplo impar de cuartos de longitud de onda, esto es:
Así que la distancia que separa dos nodos (o dos vientres o antinodos)
consecutivos será de media longitud de onda.
De modo que si medimos L1 y L2 será

Y así, determinado el valor de la longitud de onda y conocida la frecuencia
de la fuente sonora (ajustada por medio de una interfaz), podemos determinar
la velocidad del sonido utilizando la ecuación:
3.8.2. Velocidad del sonido en los gases.
En los gases la ecuación de la velocidad del sonido es la siguiente:
Siendo 𝛾 el coeficiente de dilatación adiabática, R la constante universal de los
gases, T la temperatura en kelvin y M la masa molar del gas. Los valores típicos
para la atmósfera estándar a nivel del mar son los siguientes:
Aplicando la ecuación de los gases ideales:
En donde P es la presión del gas en pascales, V su volumen en metros
cúbicos y m su masa en kilogramos. También se puede escribir como:
3.8.3. Velocidad del sonido en los sólidos.
En sólidos la velocidad del sonido está dada por:
Dónde: E es el módulo de Young y P es la densidad. De esta manera se puede
calcular la velocidad del sonido para el acero, que es aproximadamente 5148 m/s
3.8.4. Velocidad del sonido en los líquidos.

La velocidad del sonido en el agua es de interés para realizar mapas del fondo
del océano. En agua salada, el sonido viaja a aproximadamente a 1500 m/s y en
agua dulce a 1435 m/s. Estas velocidades varían principalmente según
la presión, temperatura y salinidad.
La velocidad del sonido (v) es igual a la raíz cuadrada del módulo de
compresibilidad (k) entre la densidad (𝜌).
IV. CONCLUCIONES.
- Se concluyó que resulta importante clasificar un fluido en Compresible o
Incompresible, ya que el principal objetivo de esto es que se realicen los
respectivos cálculos en los cuales la Mecánica de Fluidos tomara este concepto
como primordial.
- La compresibilidad explica por qué los fluidos líquidos no tienen una variación
notable o considerable en su volumen, a diferencia de los gases que tienen una
gran variación de éste. Por último, es importante éste fenómeno porque afecta
principalmente la densidad del fluido.
V. BIBLIOGRAFÍA.
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