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Propiedades y Características de los Fluidos

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Santiago Mariño IUPSM

on 12 May 2016

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Transcript of Propiedades y Características de los Fluidos

Generalidades
Normalmente la materia se presenta en los estados de agregación, líquido, gaseoso o sólido. La experiencia diaria nos permite distinguir que un sólido tiene una forma y un volumen definidos, mientras que un líquido mantiene su volumen pero adopta la forma del recipiente que lo contiene mostrando una superficie libre y, finalmente, un gas no tiene ni forma ni volumen propio. Podemos justificar este comportamiento basándonos en la estructura atómico-molecular de la materia: las fuerzas de atracción entre las moléculas de un sólido son tan grandes que éste tiende a mantener su forma, pero éste no es el caso de los fluidos (líquidos y gases), donde la fuerza de atracción entre las moléculas es más pequeña.
Características de los Fluidos
los fluidos al igual que los solidos presentan ciertas caracteristicas los definen; estas se menciona a continuación:
Propiedades de los Fluidos
Los fluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permiten caracterizar y cuantificar su comportamiento así como distinguirlos de otros. Algunas de estas propiedades son exclusivas de los fluidos y otras son típicas de todas las sustancias. En tal sentido se define como propiedad a una caracteristica observable y/o cuantificable de las sustancias, que describe su comportamiento
Propiedades de los Fluidos
Generalidades de la Mecánica de los fluidos
La Mecánica de los fluidos es la ciencia de la mecánica de los líquidos y de los gases, y está basada en los mismos principios fundamentales que la Mecánica de los sólidos. En esta ciencia se combinan los principios fundamentales con los datos experimentales, siendo utilizados éstos para confirmar la teoría o para dar información complementaria al análisis matemático. El resultado final es un cuerpo unificado de principios básicos de Mecánica de fluidos que se puede aplicar a la solución de problemas de flujo de fluidos de importancia en la Ingeniería.
Tipos de Fluidos
Los fluidos se subdividen en dos tipos, estos se mencionan a continuación:
Propiedades y Características de los Fluidos
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Escuela de Ingeniería de Petróleo

Alumno: Hector Rangel
C.I.V-24.403.603

Prof.: Ing. Julian Carneiro
Por otra parte se puede decir que un fluido es todo cuerpo que tiene la propiedad de fluir, y carece de rigidez y elasticidad, y en consecuencia cede inmediatamente a cualquier fuerza tendente a alterar su forma y adoptando así la forma del recipiente que lo contiene. Los fluidos pueden ser líquidos o gases según la diferente intensidad de las fuerzas de cohesión existentes entre sus moléculas
Fluidos Newtonianos
Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal y pasa por el origen. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.
Fluidos no Newtonianos
Es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presión, pero no con la variación de la velocidad. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de esfuerzos bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.
No tiene una forma definida
Toman la forma del recipiente que lo contenga, sin que existan fuerzas de recuperación elástica como en los sólidos. Debido a su separación molecular los fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen y densidad, esto facilita su estudio. Esta última propiedad es la que diferencia más claramente a fluidos (líquidos y gases) de sólidos deformables.
Viscosidad
La viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos. La viscosidad hace que la velocidad de deformación puede aumentar las tensiones en el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los fluidos viscosos a los sólidos viscoelásticos.
Compresibilidad
Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son altamente incompresibles a diferencia de los gases que son altamente compresibles. Sin embargo, la compresibilidad no diferencia a los fluidos de los sólidos, ya que la compresibilidad de los sólidos es similar a la de los líquidos.
Poseen una distancia Molecular Grande
Esta es una de las características de los fluidos en la cual sus moléculas se encuentran separadas a una gran distancia en comparación con los sólidos y esto le permite cambiar muy fácilmente su velocidad debido a fuerzas externas y facilita su compresión.
En cuanto al movimiento acotado de las Moléculas
Son infinitamente deformables, los desplazamientos que un punto material o molécula puede alcanzar en el seno del fluido no están acotados (esto contrasta con los sólidos deformables, donde los desplazamientos están mucho más limitados). Esto se debe a que sus moléculas no tienen una posición de equilibrio, como sucede en los sólidos donde la mayoría de moléculas ejecutan pequeños movimientos alrededor de sus posiciones de equilibrio.
Propiedades de los Fluidos
Viscosidad
La viscosidad es la propiedad que determina la medida de la fluidez a determinadas temperaturas. A más viscoso menos fluye un fluido. Cuanto más viscoso es un fluido es más pastoso y menos se desliza por las paredes del recipiente. Podemos decir también que es la mayor o menor resistencia que ofrece un líquido para fluir libremente. A más resistencia a fluir más viscoso. Si existe una mayor viscosidad, el líquido fluye más lentamente. A más temperatura menos viscoso es un fluido.
Densidad
Esta característica define la relación entre la masa y el volumen.

Es importante destacar que existe también la Densidad Absoluta (sg), la cual es la relación entre la densidad del agua a condición estándar y la densidad de la sustancia de trabajo.

Capilaridad
Es la elevación o depresión de un líquido en un tubo estrecho, producido por la tensión superficial.
Cavitación
Es una propiedad relacionada con la reducción de presión en el transporte de líquidos por tuberías, que puede producir condiciones de ebullición. Además de esto se puede decir que hay formación de burbujas al ser transportadas a zonas de mayor presión
Peso Especifico
Volumen especifico
Propiedades de los Fluidos
Tensión Superficial
Es una medida de la capacidad de soportar tensiones de la superficie de un liquido, esta se expresa como fuerza tensionante capaz de ser soportada por una unidad de longitud. Esta tensión suele disminuir al aumentar la temperatura.
Fluidez
Es parecido a la viscosidad pero lo contrario. Es una propiedad de líquidos y gases que se caracteriza por el constante desplazamiento de las partículas que los forman al aplicarles una fuerza.

Los gases se expanden ocupando todo el volumen del recipiente que les contiene, ya que no disponen ni de volumen ni de forma propia. Por esta razón los recipientes deben estar cerrados.

Los líquidos si mantienen su volumen, aunque adoptan la forma del recipiente hasta alcanzar un nivel determinado, por lo que pueden permanecer en un recipiente cerrado.
Presión
Un fluido almacenado en un recipiente ejerce una fuerza sobre sus paredes. Esta fuerza ejercida por unidad de superficie se denomina Presión. Se mide con el manómetro.

Presión (p) = Fuerza (F)/ Superficie (S)
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