FLUIDOS Y TERMODINAMICA

FISICA

La fí sica es una de las más anti guas discipl inas académicas, tal vez la más anti gua a través de la inclusión de la astronomía. En los últi mos dos milenios, la fí sica había s ido considerada sinónimo de la fi losofí a, la química, y ciertas ramas de la matemáti ca.

FISICA

• El agua en su estado l iquido toma la forma del recipiente que la conti ene, pero cuando no está contenido en uno, el equil ibrio de la presión del aire que la rodea y su propia presión interna.

• La densidad y el reposo son fuentes claves para describir un cuerpo en reposo.

FLUIDOS

hidrostático Fluido en reposo

• sufi c i e nte m e nte g ra nde co m o pa ra m a nte ne rse uni do po r l a g rave da d, a l i g ua l que una est re l l a ) . S i l o pue de s revo l ve r co n una c uc ha ra , o a bso r ber co n una pa j i ta , e nto nc e s es un fl ui do . E l a g ua e s un fl ui do, y ta m bi é n l o e s e l a i re . D e he c ho, to do s l o s l í qu i do s y ga se s so n fl ui do s

• L a s m o l é c ul a s de un só l i do está n uni da s , pe ro e n un fl ui do, l a s m o l é c ul a s e stá n l i bre s y pue de n pa sa r una j unto a l a o t ra . D e m a ne ra que s i t uv i era s m a no s m uy peque ña s , po dr í a s em puj a r a l a m o l é c ul a de un fl ui do e n una d i re c c i ó n y a o t ra e n d i re c c i ó n o pue sta , a m ba s se m ove r í a n e n l a d i rec c i ó n ha c i a do nde l a s e m puj a s .

• L a m ayo r í a de l un i ve rso e stá he c ho de fl ui do, i nc l uye ndo a l a at m o sfe ra de l a T i e r ra , a l o s o c é a no s , p l a neta s co m o J úpi te r, e st re l l a s co m o e l S o l , e i nm ensa s nube s de ga s y po l vo e spa c i a l . H a sta l a s ro ca s pue de n se r fl u i do s s i e stá n sufi c i e nte m e nte ca l i e nte s , e so e s j usta m ente l o que suc ede e n e l pro fundo i nte r i o r de l a T i e r ra .

• D i ná m i ca de fl ui do s , ( ta m bi é n co no c i da co m o m e cá ni ca de fl ui do s) , e s l a c i enc i a que e st udi a l o s m ov i m i e nto s de un fl ui do . A l m ov i m i e nto de l o s fl ui do s se l e co no c e co m o, fl ui r.

•

FLUIDOS

• Expansión de modo que las moléculas se rechazan mutuamente separando cada vez manti ene forma y volumen indefi nido ; adopta la forma del recipiente que lo conti ene y ti ende a l legar totalmente cualquier volumen, pues fl uye con extrema faci l idad en todas las direcciones.

1

gaseoso

• Es muy débil y las moléculas se separan con faci l idad, de modo que puede fl uir l ibremente. ti enen volumen defi nido pero su forma depende del recipiente que lo conti ene.

• agua 4 C, C, es 1.00 g /cm3 es el valor máximo de densidad del agua.

2

liquido

• Están grande que es difí ci l separar las moléculas de los cuerpos. ti enen forma y volumen bien defi nido.

• Las partí culas en el estado sól ido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regular idad espacia l geométr ica, que da lugar a diversas estructuras cr ista l inas.Al aumentar la temperatura aumenta la v ibración de las partí culas

3

solido

• la materia pasa a ese estado a temperatura de 5000 grados. a tales temperaturas las moléculas están descompuestas en átomos, y este son a su vez despojado de sus electrones de manera que se quedo con su protón o núcleo. las mezclan de partí culas positi vas y negati vas forman un plasma iónico.

4

plasma

• La canti dad de materia q posee un cuerpo en relación al volumen q esta ocupa en el espacio.

• Todas las sustancias menos densas estarán por encima de las mas densas

• P=m/v

DENSIDAD

Principio de flotación ArquímedesTodo cuerpo sumergido tota l o parc ia l mente en un fl uido exper imenta una perd ida aparente de peso, debido a una fuerza verti ca l ascendente l lamada empujo que es proporc iona l a l peo del vo lumen desa lo jado

ARQUÍMEDES • La anécdota más conocida sobre Arquímedes, matemáti co griego,

cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto.

• Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sól ido deshonesto le había agregado plata. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y converti rla en un cuerpo regular para calcular su densidad.

• Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la ti na cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que la compresión del agua sería despreciable, la corona, al ser sumergida, desplazaría una canti dad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos

PRESION HIDRAULICAL a p r e n s a h i d r á u l i c a e s u n a a p l i c a c i ó n d e p r i n c i p i o d e P a s c a l . C o n s t a d e d o s é m b o l o s d e d i s ti n t o s d i á m e t r o s , e n s e n d o s r e c i p i e n t e s , l o s c u a l e s e s t á n i n t e r c o m u n i c a d o s p o r u n t u b o .L a p r e s i ó n d e u n l í q u i d o s e t r a n s m i t e a t o d o s l o s p u n t o s d e l m i s m o y a l a s p a r e d e s d e l r e c i p i e n t e q u e l o s c o n ti e n e . L a s fl e c h a s s ó l o i n d i c a n q u e l a p r e s i ó n e s p e r p e n d i c u l a r a l a s u p e r fi c i e .P o r m e d i o d e u n o d e l o s é m b o l o s s e p u e d e e j e r c e r u n a p r e s i ó n e n e l l í q u i d o

p r i n c i p i o d e P a s c a l , d e e s t a p r e s i ó n s e t r a n s m i t e a l o t r o é m b o l o c o n l a m i s m a i n t e n s i d a d , p o r l o q u e é s t e d e b e s u b i r . P a r a q u e l o s é m b o l o s m a n t e n g a n l a m i s m a p o s i c i ó n , a m b o s d e b e n e j e r c e r l a m i s m a p r e s i ó n s o b r e e l l í q u i d o .

PRESION MANOMETRICAE l c o n c e p t o d e p r e s i ó n m a n o m é t r i c a f u e d e s a r r o l l a d o p o r q u e c a s i t o d o s l o s m a n ó m e t r o s m a r c a n c e r o c u a n d o e s t á n a b i e r t o s a l a a t m ó s f e r a . C u a n d o s e l e s c o n e c t a a l r e c i n t o c u y a p r e s i ó n s e d e s e a m e d i r, m i d e n e l e x c e s o d e p r e s i ó n r e s p e c t o a l a p r e s i ó n a t m o s f é r i c a . S i l a p r e s i ó n e n d i c h o r e c i n t o e s i n f e r i o r a l a a t m o s f é r i c a , s e ñ a l a n c e r o .

U n v a c í o p e r f e c t o c o r r e s p o n d e r í a a l a p r e s i ó n a b s o l u t a c e r o . To d o s l o s v a l o r e s d e l a p r e s i ó n a b s o l u t a s o n p o s i ti v o s , p o r q u e u n v a l o r n e g a ti v o i n d i c a r í a u n a t e n s i ó n d e t r a c c i ó n , f e n ó m e n o q u e s e c o n s i d e r a i m p o s i b l e e n c u a l q u i e r fl u i d o .