PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

FUERZA Y MASA La segunda Ley de Newton, relaciona la fuerza con la masa, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

F=m.a

La masa es una cantidad escalar, mientras que la fuerza es un vector con la misma direccin que el vector aceleracin.

Cuando nos referimos a los fluidos tambin debemos ver las fuerzas que actan dentro de el, como son la debida a la presin, el peso, las fuerza electromagnticas, etc

Si aislamos una parte del fluido en un volumen limitado por una superficie cerrada, deduciremos que sobre la superficie considerada se generan fuerza de diferente magnitud y direccin a las que podramos considerar como una fuerza de superficie.

Si en el volumen limitado, consideramos un elemento de rea A, que contiene al punto S y sobre el cual acta la fuerza F. Si el elemento de rea se reduce indefinidamente alrededor del punto S, la relacin F/A se aproxima a un valor limite que se denomina esfuerzo especifico, representado por:

La presin aplicada en un punto de un lquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo.

La prensa hidrulica

Es una mquina simple semejante a la palanca de Arqumedes, que permite amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores, prensas, frenos y muchos otros dispositivos hidrulicos de maquinaria industrial.

Principio de Pascal

Cuando sobre el mbolo de menor seccin S1 se ejerce una fuerza F1 la presin p1 que se origina en el lquido en contacto con l se transmite ntegramente y de forma instantnea a todo el resto del lquido; por tanto, ser igual a la presin p2 que ejerce el lquido sobre el mbolo de mayor seccin S2, es decir: P1 = P2

P1, P2 = Presiones en 1 y en 2 F1, F2 = Fuerzas 1 y 2 S1, S2 = Superficies 1 y 2

COMPRESIBILIDAD Y ESTABILIDAD

Se entiende por compresibilidad cuando un fluido llega a sufrir disminucin en su volumen cuando es sometido a variacin de presiones, almacenando energa elstica en este proceso. La compresibilidad de un fluido es una medida del cambio de volumen (y por lo tanto de su densidad) cuando se somete a diversas presiones. Si se considera un volumen V de un fluido de densidad y presin P, y lo sometemos a una compresin por efecto de una Fuerza F, la masa total del fluido V permanece constante, por lo que podemos escribir la siguiente ecuacin:

Al multiplicar ambos miembros por dP, tenemos la siguiente expresin

Donde E se conoce como el modulo de elasticidad volumtrica del fluido

Si el fluido es un gas, el modulo volumtrico de elasticidad, depende de la naturaleza del proceso termodinmico con que se efectu el cambio de presin.

Si el proceso es isotrmico, tendremos P/=cte

Si el proceso es adiabtico se tendr:

sea que si el proceso es adiabtico se tiene:

PRESION DE VAPORIZACION

Se denomina presin de vaporizacin al equilibrio de temperatura entre el liquido y las partculas de aire que hay en su medio, con lo que la presin parcial de vapor es justamente la presin de vaporizacin del liquido a la temperatura considerada. Las molculas que dejan el liquido dan lugar a la presin de vaporizacin, cuya magnitud es la misma mediante la cual escapan las molculas. Cuando esta presin es la misma que la que reina en la superficie del fluido, se dice que hay presin de saturacin, y esto sucede cuando se establece el intercambio de molculas.

CAVITACION La cavitacin o aspiracin en vacio es un efecto hidrodinmico que se produce cuando el agua o cualquier otros fluido en estado liquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompensacin en el fluido. Puede ocurrir que se alcance la presin de vaporizacin del liquido de tal forma que las molculas que los componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formndose burbujas o mas correctamente cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presin e implotan (el vapor regresa al estado liquido de manera sbita, aplastndose bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie de metal de la superficie en la que ocurre el fenmeno