DEFINICIÓN DE FLUIDO
Un fluido es una sustancia
capaz de fluir, por lo que el término "fluido" engloba a líquidos y
gases. Hay fluidos que fluyen tan lentamente que se pueden considerar sólidos,
como el vidrio o el asfalto. No existe una línea divisoria
entre los líquidos y los gases, porque cambiando la presión y la temperatura
unos cambian en otros.
Una definición más formal:
"un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le
somete a un esfuerzo cortante, sin importar lo pequeño que sea el esfuerzo
aplicado".
PESO ESPECÍFICO
Podemos definir la noción de peso específico, que es el vínculo
existente entre el peso de una cierta sustancia y el volumen correspondiente.
Puede expresarse en newtons sobre metro cúbico (en el Sistema Internacional) o
en kilopondios sobre metro cúbico (en el Sistema Técnico).
Es importante destacar que el kilopondio (también conocido como
kilogramo-fuerza) es la fuerza que ejerce la gravedad del planeta Tierra sobre
una masa de un kilogramo. Esto quiere decir que el valor del peso específico
expresado en kilopondios sobre metro cúbico resulta equivalente al valor de la
densidad (que se expresa en kilogramos sobre metro cúbico).
El peso específico, por lo tanto, es el peso de una sustancia por unidad
de volumen. La densidad, por otra parte, refiere a la masa de una sustancia por
unidad de volumen y se obtiene a través de la división de una masa conocida del
material en cuestión por su volumen.
DENSIDAD
Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e
incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su
densidad. La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido
en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen. Probablemente
a veces hemos escuchado hablar de densidad de la materia o de la densidad de un
bosque o de la densidad poblacional.
Supongamos que vamos a ver un partido de fútbol y nos damos cuenta de
que en las galerías del estadio hay muy poca gente. Si dividimos todos los
asientos disponibles por el número total de asistentes tendremos como resultado
un valor numérico grande, donde habrá más de un asiento por cada persona
presente. Si el estadio está lleno totalmente, en la división propuesta
tendríamos un valor numérico menor, si no sobran asientos, la división sería
uno y significaría que hay un asiento por persona.
DENSIDAD
RELATIVA
La densidad relativa es una
comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra
que se toma como referencia. La densidad relativa es sin unidades, ya que queda
definida como el cociente de dos densidades.
Su formula se expresa de la siguiente manera;
D= ᵨsust g/m / ᵨsust g/m
Por lo general la densidad que se utiliza como
constante es la del agua, que como ya sabemos en m3 es igual a
1000.
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VISCOCIDAD
La
Viscosidad es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un líquido
para separarse unas de otras, es decir, es la oposición de un fluido a
deformarse y esta oposición es debida a las fuerzas de adherencia que tienen
unas moléculas de un líquido o fluido con respecto a las otras moléculas del
mismo líquido.
Es
importante resaltar que la viscosidad es una característica que está presente
en los líquidos que se encuentran en movimiento, no se puede ver reflejada en
un líquido que se encuentre estático debido a que si el líquido permanece fijo
las moléculas que lo componen no tendrán la necesidad de interactuar entre sí
para tratar de permanecer unidas. Cuan se muestra la viscosidad en un fluido el
mismo está intentando oposición a su movimiento, que es dado ante la aplicación
de una fuerza.
Mientras
más grandes sean las moléculas de un líquido mayor resistencia pondrán a su
desplazamiento, por lo tanto en este caso se dice que estos fluidos son más
viscosos debido a que el desplazamiento que pueden presentar sus moléculas se
da de una manera más lenta (la razón es que las fuerzas intermoleculares que
están presente en este líquido son más fuertes), en caso el contrario, cuando
las moléculas que lo conforman son más pequeñas tendrán menor fuerza de
oposición por lo que su movimiento será más rápido (presentan fuerzas
intermoleculares débiles).
PRESIÓN DE VAPOR
La
Presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que
a cada temperatura las fases líquidas y vapor se encuentran en equilibrio; su
valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras
existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación
de líquido saturado y vapor saturado.
El valor
de la presión de vapor saturado de un líquido, da una idea clara de su
volatilidad, los líquidos más volátiles (éter, gasolina, acetona etc) tienen
una presión de vapor saturado más alta, por lo que este tipo de líquidos,
confinados en un recipiente cerrado, mantendrán a la misma temperatura, un
presión mayor que otros menos volátiles. Eso explica por qué, a temperatura
ambiente en verano, cuando destapamos un recipiente con gasolina, notamos que
hay una presión considerable en el interior, mientras que si el líquido es por
ejemplo; agua, cuya presión de vapor saturado es más baja, apenas lo notamos
cuando se destapa el recipiente. Si un soluto es no volátil la presión de vapor
de su disolución es menor que la del disolvente puro. Así que la relación entre
la presión de vapor y presión de vapor del disolvente depende de la
concentración del soluto en la disolución. Esta relación está dada por la ley
de Raoult, (un científico francés, Francois Raoult ), que establece que la
presión parcial de un disolvente sobre una disolución está dada por la presión
de vapor del disolvente puro, multiplicada por la fracción molar del disolvente
en la disolución.
TENSION
SUPERFICIAL
Las
moléculas de un líquido se atraen entre sí, de ahí que el líquido esté
"cohesionado". Cuando hay una superficie, las moléculas que están
justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente,
y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque no hay moléculas encima de la
superficie. El resultado es que las moléculas que se encuentran en la
superficie son atraídas hacia el interior de éste. Para algunos efectos, esta
película de moléculas superficiales se comporta en forma similar a una membrana
elástica tirante (la goma de un globo, por ejemplo). De este modo, es la
tensión superficial la que cierra una gota y es capaz de sostenerla contra la
gravedad mientras cuelga desde un gotario. Ella explica también la formación de
burbujas.
La
tensión superficial se define en general como la fuerza que hace la superficie
(la "goma" que se menciona antes") dividida por la longitud del
borde de esa superficie (OJO: no es fuerza dividida por el área de la
superficie, sino dividida por la longitud del perímetro de esa superficie).
CAPILARIDAD
Se
denomina capilaridad al fenómeno que hace que la superficie de un fluido, al
estar en contacto con un cuerpo sólido, suba o baje de acuerdo a si moja o no
al elemento en cuestión.
El concepto
deriva de capilar, que en una de sus acepciones alude a un conducto muy fino.
También se dice que un fenómeno es capilar cuando se produce por capilaridad.
Puede
afirmarse que esta propiedad es dependiente de la tensión superficial del
líquido, que hace que el líquido se enfrente a una resistencia a la hora de
incrementar su superficie. La tensión superficial, a su vez, se vincula a la
cohesión del fluido.
La Presión en los Fluidos
ResponderEliminarUn 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 Manometro.
Presión (p) = Fuerza (F)/ Superficie (S)
La unidad de presión en el sistema internacional es el Pascal (Pa), que equivale a 1 newton por cada metro cuadrado. El problema es que el pascal es una unidad muy pequeña en comparación con los valores habituales de presión. Por este motivo se utilizan otras unidades como el bar o la atmósfera.
1atm = 101.300 Pa
1bar = 100.00 Pa
La fuerzas debidas a la presión del fluido actúan en dirección perpendicular a las paredes del recipiente en cada uno de sus puntos.
Los gases presionan con la misma intensidad sobre todos los puntos del recipiente. Su valor en condiciones naturales es pequeño debido a la baja densidad de los gases, aunque puede aumentar al comprimirlos.
La presión en los líquidos aumenta con la profundidad debido al peso del líquido que tiene por encima, por lo que la máxima presión se produce en el fondo del recipiente.
La presión aplicada en un punto de un líquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo (Principo de Pascal). Esto se utiliza por ejemplo en los sistema de frenos.
Podemos comprobar que la presión aumenta al descender dentro de un líquidoviendo que la velocidad con la que sale el líquido es mayor cuanto más abajo esté el agujero efectuado en la pared lateral del recipiente.
El aire, al agua y otros tipos de fluidos se utilizan como fuente de energía aprovechando su movimiento o la presión a la que se encuentran sometidos. También se utilizan para circuitos en Neumática e Hidráulica.