7/28/2019 Informe de Fluidos- Propiedades

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UNIVERSIDAD DEL ATLNTICODEPARTAMENTO DE INGENIERIA

COORDINACIN DE INGENIERIA MECANICA

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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.

Raschid Palacios, Richard Rangel, Angel Reales

Laboratorio de Mecnica de Fluidos, Universidad Del Atlntico, BarranquillaProfesor: Crisstomo Peralta. 15-03-2013

Resumen

Las propiedades de un fluido son todas aquellas caractersticas que pueden serapreciadas macroscpicamente, debido a actividades internas o moleculares de cadasustancia particular, se notaron propiedades como Tensin Superficial debida a lafuerza o presin que se crea en la superficie de una sustancia debida a la energa queposeen sus enlaces, la capilaridad es la propiedad que permite que un fluido avance atravs de las paredes de un recipiente dependiente de la adhesin o cohesin que

posea el fluido, puntualmente las propiedades del fluido sern caractersticas enproporcin cualitativas.

Palabras claves: Fluido, propiedades, caractersticas, sustancia

Abstract

The properties of a fluid are all those characteristics that can be assessedmacroscopically, due to internal or molecular activity of each particular substanceproperties were noted as surface tension due to the force or pressure that is created onthe surface of a substance due to the links which have their energy, capillarity is the

property that enables an advance fluid through the walls of a container dependentadhesion or cohesion which holds the fluid, fluid properties promptly be qualitativecharacteristics in proportion.

Key words: Fluid, properties, characteristics, substance

1. Introduccin

En esta prctica se analiza u observa la tensin superficial, caracterstica propia de losfluidos. En fsica se denomina tensin superficial de un lquido al fenmeno por elcual la superficie de un lquido tiende a comportarse como si fuera una delgadapelcula elstica. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (),desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensin superficial (unamanifestacin de las fuerzas intermoleculares en los lquidos), junto a las fuerzas quese dan entre los lquidos y las superficies slidas que entran en contacto con ellos, dalugar a la capilaridad.

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2. Fundamentos Tericos

Capilaridad.Es la cualidad que posee una sustancia de absorber a otra. En el caso del tubodelgado, se succiona un lquido en contra de la fuerza de gravedad. Sucede cuandolas fuerzas intermoleculares adhesivas entre el lquido y el slido son ms fuertes quelas fuerzas intermoleculares cohesivas entre el lquido. Esto causa que el meniscotenga una forma cncava cuando el lquido est en contacto con una superficievertical. Este es el mismo efecto que causa que materiales porosos absorban lquidos.

Un aparato comn usado para demostrar la capilaridad es el tubo capilar. Cuando laparte inferior de un tubo de vidrio se coloca verticalmente en un lquido como el agua,se forma un menisco cncavo. La tensin superficial succiona la columna lquida hacia

arriba hasta que el peso del lquido sea suficiente para que la fuerza gravitacionalsobreponga a las fuerzas intermoleculares. El peso de la columna lquida esproporcional al cuadrado del dimetro del tubo, por lo que un tubo angosto succionarel lquido ms arriba que un tubo ancho. Por ejemplo, un tubo de vidrio de 0.1 mm dedimetro levantar 30 cm la columna de agua.

Cuanto ms pequeo sea el dimetro del tubo capilar mayor ser la presin capilar yla altura alcanzada. En capilares de 1 m (micrmetro) de radio con una presin desuccin 1,5*103 hPa (hPa = hectopascal o 1.5 atm), corresponde a una altura decolumna de agua de 14 a 15 m.

Tabla 1. (Propiedades de los lquidos usados en la experiencia.)

Para el chorro liquido cilndrico de radio r, es aplicable a la ecuacin de la tensin de

tubo.

P=/r

La atraccin capilar es causada por la tensin superficial es causada por la tensinsuperficial y por el valor relativo de la adhesin entre liquido y solido a la cohesin delliquido. Un lquido que moja el slido tiene mayor adhesin que cohesin. La accin dela tensin superficial en este caso es causar que el liquido ascienda dentro de unpequeo tubo vertical que est parcialmente sumergido en el. Para lquidos que nomojan el slido, la tensin superficial tiende a deprimir el menisco en un pequeo tubovertical. Cuando se conoce el ngulo de contacto entre el liquido y solido, el ascensocapilar se puede calcular para una forma supuesta del menisco.

LiquidoDensidad

relativa (S)

Modulo deelasticidadvolumtrica

(K, Gpa)

Agua 1.00 2.07

Mercurio 13.57 26.20

Presin devaporp(v), (kPa)

Tensinsuperficial ,

(N/m)

2.45 0.074

0.00017 0.51

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3. Desarrollo experimental

En la experiencia de laboratorio se realiz el experimento acerca de las propiedades

de los fluidos; este se efectu utilizando un par de capilares; una cubeta con agua, unaaguja, una cuchilla, tres placas de vidrio transparente y mercurio.

Inicialmente se coloc una aguja sobre la superficie del agua en la cubeta donde seobserv que esta pareca ser suspendida por una pequea pelcula en la superficie,posteriormente se repiti lo anterior con la cuchilla en la cual se hicieron dos intentos,en el primer intento la cuchilla se hundi y en el segundo logro ser suspendida por lapelcula formada en la superficie del agua.

La segunda parte del experimento consisti en colocar sobre las tres placas una gotade agua y mercurio respectivamente de las cuales se sacaron las siguientesobservaciones.

Para la placa con la gota de agua se not que cuando esta se inclinaba la gota sedeslizaba dejando una huella abundante (residuos de fluido) sobre la superficie delvidrio, adems, el espesor de la muestra era pequeo en comparacin con la delmercurio.

Por ltimo se observ que la muestra de mercurio se deslizaba sin dejar huella sobrela placa de vidrio.

La ultima y tercera parte de la experiencia consisti en sumergir un capilar de vidriode forma vertical en la cubeta con agua y en un recipiente con mercurio en el primercaso se not que el agua formaba un menisco convexo con las paredes del capilar y

en el otro caso el mercurio formaba un menisco cncavo con las paredes de este.

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4. Anlisis De Resultados

En el experimento con la aguja y la cuchilla en la cubeta con agua, se observ quedichos objetos flotaron en la superficie del fluido a pesar de que la densidad delmaterial con el cual estn hechos es mayor que la densidad del agua. Este hecho sedebe gracias a que en la superficie de los fluidos, se forma una ligera pelcula llamadatencin superficial, que es producto del aumento de tensin de las fuerzasintermoleculares entre las molculas de la superficie del fluido.

Cuando un objeto traspasa la pelcula superficial del fluido, se hundir siempre ycuando su densidad sea mayor a la de la sustancia en estudio. Esto puede explicarpor qu en el primer intento que se hizo con la cuchilla se hundi, pues bien, esta alser mal colocada sobre la superficie del agua logro traspasar la pelcula superficial yal ser ms densa logro sumergirse.

Para la experiencia con las placas de vidrio el principio fue el de las fuerzasintermoleculares de adhesin y cohesin que actan en los fluidos. En el caso de laplaca con la muestra de agua que iba dejando una huella, este hecho se debegracias a que las fuerzas de adhesin entre las molculas del agua y el vidrio son msgrandes en comparacin con las fuerzas de cohesin entre las molculas de agua. Porotro lado, encontramos que en el experimento con mercurio, la muestra no dejo huellaal ser movilizada sobre la superficie del vidrio, gracias a que la cohesin entre lasmolculas de mercurio es extremadamente fuerte en comparacin con las deadhesin.

En el experimento con el capilar dentro de la cubeta con agua, se observ que esta

subi fcilmente por el tubo hasta una altura h por encima de la superficie del fluidoformando un menisco convexo esto debido a la fuerte adhesin que presentan las

Molculas de agua y las de vidrio, por otro lado el mercurio formo un menisco cncavoy quedo una altura h bajo la superficie del fluido.

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5. Conclusin

En conclusin, se pudo comprobar que tensin superficial en los fluidos es el

aumento de presin superficial que se crea en la superficie, debido a la energa de losenlaces de ese punto de la sustancia, estos poseen mayor energa y por ende creanuna resistencia, esto hace parte vital de las propiedades puesto que capilaridad estaen funcin de la tensin superficial pues la capa que se forma es generada por lacohesin que hay entre las molculas, pero parte de esas molculas que seencuentran pegadas a la superficie del recipiente generan una interaccin con lasfuerzas de atraccin de las molculas del material del recipiente creando adhesin y laviscosidad que es la medida de la resistencia al movimiento o al flujo.

6. Bibliografa

1. MECANICA DE LOS FLUIDOS, Streeter. fluidos. Tomo II. 8 edicin. Ed.Mc Graw Hill. Mxico. 2002. Pag 25.

2. http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Capilaridad.html

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Capilaridad.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/Capilaridad.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/Capilaridad.html