fluidos 2

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Instituto universitario politécnico
Santiago Mariño
Larissa González
22.983.488
Barinas, 30 de Junio del 2015

2. Energía específica
La energía específica es la energía por unidad de masa. Se utiliza para cuantificar, por ejemplo,
el calor almacenado u otras propiedades termodinámicas de sustancias, como la energía interna
específica, entalpía específica, la energía libre de Gibbs específica y la energía libre de Helmholtz
específica. También se puede utilizar para la energía cinética o energía potencial de un cuerpo.
La energía específica es una propiedad intensiva, mientras que la energía y la masa son
propiedades extensivas.
La unidad del SI para la energía específica es el Julio por kilogramo (J/kg). Otras unidades
todavía en uso en algunos contextos son las kilocalorías por gramo (Cal/g o kcal/g), sobre todo
en temas relacionados con la alimentación, vatios por kilogramo en el campo de las baterías
(W/kg). El gray y el sievert son medidas especializadas para la energía específica absorbida por
los tejidos del cuerpo en forma de radiación. La siguiente tabla muestra los factores de
conversión a J/kg:
El concepto de energía específica está relacionada con, pero distinta de, la noción química de
energía molar, es decir de energía por mol de una sustancia. Aunque un mol de una sustancia
tiene una masa molar definida, el mol es técnicamente una unidad adimensional, un número
puro (el número de moléculas de la sustancia que está siendo medido, dividido por la constante
de Avogadro). Por lo tanto, para las cantidades molares como la entalpía molar, se utilizan
unidades de energía por mol, como J/mol, kJ/mol o el más antiguo (aunque sigue siendo
ampliamente utilizado) kcal/mol.
Para un cuadro con la energía específica de muchos combustibles diferentes, así como de las
baterías, consulte el artículo sobre la densidad de energía.

3. Formula de la energía especifica
H = Energía total por unidad de peso.
E = Energía específica del flujo, o energía medida con respecto al fondo del
canal.
V = velocidad del fluido en la sección considerada.
y = presión hidrostática en el fondo o la altura de la lámina de agua.
g = aceleración gravitatoria.
z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
alpha = coeficiente que compensa la diferencia de velocidad de cada una
de las líneas de flujo también conocido como el coeficiente de Coriolis.

4. Grafica de la ecuación de energía especifica

5. Cantidad de movimiento
La definición concreta de cantidad de movimiento difiere de una
formulación mecánica a otra: en mecánica newtoniana se define para
una partícula simplemente como el producto de su masa por la
velocidad, en la mecánica lagrangiana o hamiltoniana se admiten formas
más complicadas en sistemas de coordenadas no cartesianas, en la
teoría de la relatividad la definición es más compleja aun cuando se usan
sistemas inerciales, y en mecánica cuántica su definición requiere el uso
de operadores auto adjuntos definidos sobre un espacio vectorial de
dimensión infinita.
La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual
significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o
sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas
internas no son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece
constante en el tiempo.
En el enfoque geométrico de la mecánica relativista la definición es algo
diferente. Además, el concepto de momento lineal puede definirse para
entidades físicas como los fotones o los campos electromagnéticos, que
carecen de masa en reposo

6. Formula de cantidad de movimiento

7. Tipos de flujo en un canal
Flujo permanente
Un flujo permanente es aquel en el que las propiedades fluidas
permanecen constantes en el tiempo, aunque pueden no ser constantes en
el espacio.
Las características del flujo, como son: Velocidad (V), Caudal (Q), y Calado
(h), son independientes del tiempo, si bien pueden variar a lo largo del
canal, siendo x la abscisa de una sección genérica, se tiene que:
V = fv(x)
Q = fq(x)
h = fh(x)
Flujo transitorio o No permanente
Un flujo transitorio presenta cambios en sus características a lo largo del
tiempo para el cual se analiza el comportamiento del canal. Las
características del flujo son función del tiempo; en este caso se tiene que:
V = fv(x, t)
Q = fq(x, t)
h = fh(x, t)
Las situaciones de transitoriedad se pueden dar tanto en el flujo subcrítico
como en el supercrítico.

8. Flujo uniforme:
Es el flujo que se da en un canal recto, con sección y pendiente constante, a una distancia
considerable (20 a 30 veces la profundidad del agua en el canal) de un punto singular, es
decir un punto donde hay una mudanza de sección transversal ya sea de forma o de
rugosidad, un cambio de pendiente o una variación en el caudal. En el tramo considerado,
se las funciones arriba mencionadas asumen la forma:
V = fv(x) = Constante
Q = fq(x) = Constante
h = fh(x) = Constante
Flujo gradualmente variado:
El flujo es variado: si la profundidad de flujo cambia a lo largo del canal. El flujo variado
puede ser permanente o no permanente. Debido a que el flujo uniforme no permanente
es poco frecuente, el término “flujo no permanente” se utilizará de aquí para adelante
para designar exclusivamente el flujo variado no permanente.
El flujo variado puede clasificarse además como rápidamente variado o gradualmente
variado. El flujo es rápidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera
abrupta en distancias comparativamente cortas; de otro modo es gradualmente variado.
Un flujo rápidamente variado también se conoce como fenómeno local; algunos ejemplos
son el resalto hidráulico y la caída hidráulica.
Flujo Crítico: Cuando Froude vale uno o cuando la velocidad es igual que la raíz cuadrada
de la gravedad por la profundidad.

9. Flujo subcrítico:
En el caso de flujo subcrítico, también denominado flujo lento, el nivel efectivo del
agua en una sección determinada está condicionado al nivel de la sección aguas
abajo.
Flujo supercrítico:
En el caso de flujo supercrítico, también denominado flujo veloz, el nivel del agua
efectivo en una sección determinada está condicionado a la condición de contorno
situada aguas arriba.

10. Fórmula de Chézy
La fórmula de Chézy, desarrollada por el ingeniero francés Antoine de
Chézy, conocido internacionalmente por su contribución a la hidráulica
de los canales abiertos, es la primera fórmula de fricción que se conoce.
Fue presentada en 1769. La fórmula permite obtener la velocidad media
en la sección de un canal y establece que:
donde:
V = velocidad media del agua en m/s
R = radio hidráulico
S = la pendiente longitudinal de la solera o fondo del canal en m/m
C = coeficiente de Chézy. Una de las posibles formulaciones de este
coeficiente se debe a Bazin.

11. Fórmula de Manning
La fórmula de Manning1 es una evolución de la fórmula de Chézy para el cálculo de la
velocidad del agua en canales abiertos y tuberías, propuesta por el ingeniero irlandés
Robert Manning, en 1889.
Siendo S la pendiente en tanto por 1 del canal.
Para algunos, es una expresión del denominado coeficiente de Chézy C utilizado en la
fórmula de Chézy,

12. siendo:
C = coeficiente de rugosidad que se aplica en la fórmula de Chézy:
radio hidráulico, en m, función del tirante hidráulico h
n es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared
V(h) = velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante
hidráulico h
S = la pendiente de la línea de agua en m/m
A = área de la sección del flujo de agua
Q(h) = Caudal del agua en m3/s

13. Fórmula de Bazin
Se conoce como fórmula de Bazin o expresión de Bazin, denominación
adoptada en honor de Henri Bazin, a la definición, mediante ensayos de
laboratorio, que permite determinar el coeficiente C o coeficiente de Chézy
que se utiliza en la determinación de la velocidad media en un canal abierto
y, en consecuencia, permite calcular el caudal utilizando la fórmula de Chézy.
La formulación matemática es:
donde:
m = parámetro que depende de la rugosidad de la pared
R = radio hidráulico