AO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINUNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE AGRONOMA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

TRABAJO ENCARGADO DE MECANICA DE FLUIDOSTEMA : PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSCURSO

:MECANICA DE FLUIDOS

ALUMNO : MANRIQUE RECOBA MIGUELPROFESOR

:ING. WALTER RAMIREZ CHACON FECHA

:4 DE SETIEMBRE DEL 2015INTRODUCCIN:

La mecnica de fluidos podra aparecer solamente como un nombre nuevo para una ciencia antigua en origen y realizaciones, pero es ms que eso, corresponde a un enfoque especial para estudiar el comportamiento de los lquidos y los gases.

Los principios bsicos del movimiento de los fluidos se desarrollaron lentamente a travs de los siglos XVI al XIX como resultado del trabajo de muchos cientficos como Da Vinci, Galileo Galilei, Torricelli, Pascal, Bernoulli, Euler, Navier, Stokes, Kelvin, Reynolds y otros que hicieron interesantes aportes tericos a lo que se denomina hidrodinmica. Tambin en el campo de hidrulica experimental hicieron importantes contribuciones Chezy, Ventura, Hagen, Manning, Pouseuille, Darcy, Froude y otros, fundamentalmente durante el siglo XIX.

La mecnica de fluidos es parte de la fsica y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento.Antes de empezar a describir los factores que afectan el flujo de un fluido, es de importancia para el estudiante tener claro el concepto de fluido, no solo para que entienda sus propiedades, sino para que analice, cree inters en la importancia de profundizar en los conceptos bsicos, ya que una vez comprendido algo tan aparentemente sencillo como el agua que sale por una manguera, la presin que ejerce un flujo de aire etc., facilita el entendimiento de todo lo referente a los fluidos e incentiva a que el estudiante se interese en las diferentes aplicaciones de la mecnica de los fluidos.Objetivos:

Reconocer y distinguir entre lo que es un fluido y un flujo.

Elaborar una grfica de relacin entre densidad y temperatura Elaborar una grfica de relacin entre densidad y peso especifico Elaborar una grfica de relacin entre viscosidad y temperatura.MARCO TERICO:NATURALEZA DE LOS FLUIDOSMecnica de fluidos aplicada (ROBERT L. MOTT 4TA EDICION 1996)

El trmino mecnica de fluidos se refiere al estudio del comportamiento de los fluidos, ya sea en reposo o en movimiento. Los fluidos poder ser lquidos (como agua, aceite, gasolina o glicerina) o gases (como aire, oxigeno, nitrgeno o helio).Cuando usted abre un grifo, el agua le llega a travs de un sistema de distribucin compuesto de bombas, vlvulas y tubos. La fuente del agua puede ser un tanque de almacenamiento, una represa, un rio, un lago o un poso. El flujo del agua desde su fuente hasta el grifo est controlado por los principios de la mecnica de fluidos. Estos principios deben entenderse bien con el fin de elegir adecuadamente el tamao y el tipo de bombas y tubos, para disear los tanques de almacenamiento, elegir las vlvulas de control de flujo y verificar el desempeo del sistema.

Diferencias entre lquidos y gases (ROBERT L. MOTT 4TA EDICION 1996)

Cuando un lquido se encuentra en un recipiente, tiende a tomar la forma del contenedor, cubriendo el fondo y los lados. La superficie superior, que est en contacto con la atmosfera por encima de ella, mantiene un nivel uniforme. A medida que el recipiente se va inclinando, el lquido tiende a derramarse; la rapidez con que se derrama depende de una propiedad conocida como viscosidad que definiremos posteriormente.Cuando se tiene un gas en un contenedor cerrado, tiende a expandirse y llenar completamente el recipiente que le contiene. Si este se abre, el gas tiende a seguir expandindose y escapar del contenedor.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSMecnica de los fluidos e hidrulica (JAIME DIAZ 2006 CALI-COLOMBIA)

La mecnica de los fluidos como una de las ciencias bsicas en la ingeniera, es una rama de la mecnica que se aplica al estudio del comportamiento de los fluidos, ya sea que estos se encuentren en reposo o en movimiento. Para su debida comprensin, su estudio debe iniciarse con el conocimiento de las propiedades fsicas de los fluidos, entre las cuales las ms destacadas son la densidad y la viscosidad, ya que estas se emplean comnmente en los clculos de los escurrimientos en distintos tipos de conductos.Densidad: La densidad de un cuerpo es la relacin que existe entre la masa del mismo dividida por su unidad de volumen.

Densidad = masa / volumenEn el sistema internacional de unidades la densidad del agua es de 1000kg/m3 a una temperatura de 4c.

La densidad relativa de un cuerpo es un numero adimensional establecido por la relacin entre el peso de un cuerpo y el peso de un volumen igual de una sustancia que se toma como referencia. Los slidos y lquidos toman como referencia al agua a una temperatura de 20C, mientras que los gases se refieren al aire a una temperatura de 0C y una atmosfera de presin, como condiciones normales o estndar. Peso Especfico: El peso especfico de una sustancia se puede definir como la relacin entre el peso de la sustancia por su unidad de volumen.

Peso especfico = peso / volumenVISCOSIDADIntroduccin a la mecnica de los fluidos (JOSE NIO VICENTES BOGOTA-COLOMBIA)

Es una medida de la resistencia del fluido al corte cuando el fluido esta en movimiento. Un fluido no puede resistir esfuerzos de corte sin moverse, pero un slido s. La viscosidad se debe principalmente a las interacciones entre las molculas del fluido.Gravedad especifica (s) o densidad relativa (JOSE NIO VICENTES BOGOTA-COLOMBIA)

Numero adimensional que viene dado por la relacin del peso del fluido al peso de un volumen igual de una sustancia que toma como referencia. Para el caso de lquidos la sustancia de referencia es el agua a 4C. En el caso de los gases la sustancia de referencia es el aire libre de CO2 y a una presin de una atmosfera (condiciones ambientales).S = Peso de la sustancia / Peso de igual volumen de aguaPRESINMecnica de fluidos (ANTONIO CRESPO MARTINEZ 2006)Se define presin como la cantidad de fuerza que se ejerce sobre una unidad de rea de alguna sustancia. Esto se enuncia por medio de la siguiente ecuacin:P = Fuerza / AreaFACTORES DE LA DENSIDADFundamentos de mecnica de fluidos (JUAN GONZALES SANTANDER)

Si el fluido es una sustancia pura, la densidad puede variar con la temperatura T y la presin P. La ecuacin que relaciona las distintas variables del estado de un sistema se denomina ecuacin de estado. Cuando las variables que definen un fluido son la densidad, la presin y la temperatura, la ecuacin de estado se puede escribir como una cierta funcin de la presin y la temperatura f(T,P) que define la densidad del sistema.

P = f(T,P)En este texto consideramos fundamentalmente fluidos de densidad constante. Si el fluido es un lquido en el que hay disueltos distintos solutos, la densidad del flujo vara segn la cantidad del soluto disuelto. Un ejemplo tpico es la salinidad del agua del mar, cuya densidad es mayor que la del agua dulce. Tpicamente, el agua de mar es una mezcla de un 96.5% de agua pura y un 3.5% de otros materiales, tales como las sales, gases disueltos, sustancias orgnicas y partculas sin disolver.MATERIALES Y METODOS:Materiales:

Laptop Calculadora Cuaderno Libros SoftwareMetodologa: Para elaborar el primer grafico (relacin densidad y temperatura) es necesario determinar la densidad en base a la temperatura y para ello se necesit la siguiente formula:PH2O= 1000 (T-4)2/180

Se trabaj en base a la temperatura de 0 a 50C, Ejm:

PH2O= 1000 (1-4)2/180

PH2O= 999.95Otra frmula sera:

PH2O= 999.9339 + 4.216485 x 10-2T 7.097451 x 10-3T2 + 3.509571 x 10-5

T3 -9.9037785 x 10-8T4

Igualmente se trabaj en base a la temperatura de 0 a 50C, Ejm:

PH2O= 999.9339 + 4.216485 x 10-2(1) 7.097451 x 10-3(1)2 + 3.509571 x 10-5(1)3 -9.9037785 x 10-8(1)4

Para elaborar el segundo grafico (relacin peso especfico, densidad y temperatura) es necesario determinar el peso especfico y la densidad en base a la temperatura y para ello se necesit la siguiente formula: Pagua = 1000 (T-4)2/180 u = f(T) = yagua = 9800 (T-4)2/18Se trabaj en base a la temperatura de 0 a 50C, Ejm:

Pagua = 1000 (1-4)2/180

Pagua = 999.95

yagua = 9800 (T-4)2/18

yagua = 9799.5

Para elaborar el tercer grafico (relacin entre viscosidad y temperatura) es necesario determinar la viscosidad en base a la temperatura y para ello se necesit la siguiente formula: Uaire = 1.715 x 10-4 (1 + 0.00275T 0.00000034t2) v = f(T) =

Uagua = 0.01779/(1+ 0.03368T + 0.000221T2)

Se trabaj en base a la temperatura de 0 a 50C, Ejm:

Uaire = 1.715 x 10-4 (1 + 0.00275 (1) 0.00000034 (1)2)

Uaire = 1.7197 x 10-4Uagua = 0.01779/(1+ 0.03368 (1) + 0.000221 (1)2)

Uagua = 0.0172

RESULTADOS:1.- Grfico de Relacin entre Densidad y Temperatura, en base a la siguiente formula: PH2O= 1000 (T-4)2/180

TEMPERATURADENSIDAD

0999.911

1999.95

2999.98

3999.99

41000

5999.99

6999.98

7999.95

8999.91

9999.86

10999.8

11999.73

12999.64

13999.55

14999.44

15999.33

16999.2

17999.06

18998.91

19998.75

20998.58

21998.39

22998.2

23997.99

24997.78

25997.55

26997.31

27997.06

28996.8

29996.53

30996.24

31995.95

32995.64

33995.33

34995

35994.66

36994.31

37993.95

38993.58

39993.19

40992.8

41992.39

42991.98

43991.55

44991.11

45990.66

46990.2

47989.73

48989.24

49988.75

50988.24

2.-Grfico de Relacin entre Densidad y Temperatura, en base a la

Siguiente formula:

PH2O= 999.9339 + 4.216485 x 10-2T 7.097451 x 10-3T2 + 3.509571 x 10-5

T3 -9.9037785 x 10-8T4

TEMPERATURADENSIDAD

0999.9399

1999.975002

2999.996119

31000.00346

4999.997221

5999.977613

6999.944833

7999.899079

8999.840545

9999.769425

10999.685909

11999.590184

12999.482437

13999.36285

14999.231605

15999.088881

16998.934852

17998.769693

18998.593575

19998.406667

20998.209136

21998.001146

22997.782859

23997.554435

24997.316029

25997.067798

26996.809894

27996.542465

28996.265661

29995.979626

30995.684503

31995.380433

32995.067553

33994.745999

34994.415906

35994.077402

36993.730618

37993.375679

38993.01271

39992.641831

40992.263161

41991.876818

42991.482916

43991.081566

44990.672878

45990.25696

46989.833915

47989.403848

48988.966857

49988.52304

50988.072493

3.-Grfico de Relacin entre Densidad, Peso especfico y Temperatura en base a la siguiente formula:

Pagua = 1000 (T-4)2/180 u = f(T) =

yagua = 9800 (T-4)2/18TEMPERATURADENSIDADPESO ESPECFICO

0999.9119799.11

1999.959799.55

2999.989799.787

3999.9949799.944

4100098000

5999.9949799.944

6999.989799.778

7999.959799.55

8999.919799.11

9999.8619798.611111

10999.89798

11999.72789797.277

12999.6449796.44

13999.59795.5

14999.49794.4

15999.3289793.278

16999.29792

17999.0619790.61

18998.919789.1

19998.759787.5

20998.5789785.78

21998.3949783.94

22998.29782

23997.9949779.94

24997.789777.78

25997.559775.5

26997.319773.11

27997.0619770.61

28996.89768

29996.5289765.278

30996.249762.4

31995.959759.5

32995.649756.4

33995.3289753.278

349959750

35994.6619746.61

36994.319743.1

37993.959739.5

38993.589735.78

39993.1949731.94

40992.89728

41992.3949723.94

42991.9789719.78

43991.59715.5

44991.19711.1

45990.6619706.61

46990.29702

47989.72789697.278

48989.249692.4

49988.759687.5

50988.249682.4

4.-Grfico de Relacin entre Viscosidad y Temperatura en base a la siguiente formula:

Uaire = 1.715 x 10-4 (1 + 0.00275T 0.00000034t2) v = f(T) =

Uagua = 0.01779/(1+ 0.03368T + 0.000221T2)

TEMPERATURAViscosidad del aireViscosidad del agua

00.00017150.01779

10.0001719720.017206676

20.0001724430.016653499

30.0001729140.016128316

40.0001733860.015629173

50.0001738570.01515429

60.0001743280.014702042

70.0001747990.014270943

80.0001752690.013859631

90.000175740.013466856

100.000176210.013091471

110.0001766810.012732417

120.0001771510.012388717

130.0001776210.012059472

140.0001780910.011743846

150.0001785610.011441066

160.0001790310.011150417

170.0001795010.010871232

180.000179970.010602893

190.000180440.010344822

200.0001809090.010096481

210.0001813780.00985737

220.0001818480.009627019

230.0001823170.00940499

240.0001827850.009190873

250.0001832540.008984281

260.0001837230.008784855

270.0001841910.008592256

280.000184660.008406165

290.0001851280.008226281

300.0001855960.008052324

310.0001860640.007884027

320.0001865320.00772114

330.0001870.007563425

340.0001874680.00741066

350.0001879350.007262633

360.0001884030.007119144

370.000188870.006980004

380.0001893380.006845035

390.0001898050.006714066

400.0001902720.006586937

410.0001907390.006463495

420.0001912050.006343594

430.0001916720.006227097

440.0001921390.006113873

450.0001926050.006003797

460.0001930710.00589675

470.0001935380.00579262

480.0001940040.005691299

490.000194470.005592685

500.0001949350.005496679

CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES: Se elabor un diagrama de relacin de densidad y temperatura (determinamos la densidad en base a la temperatura). Se elabor un diagrama de relacin peso especfico, densidad y temperatura (determinando la densidad y el peso especfico en base a la temperatura). Se elabor un diagrama de relacin viscosidad (agua y aire) y temperatura (determinando la viscosidad en base a la temperatura).BIBLIOGRAFIA: Mecnica de fluidos aplicada (ROBERT L. MOTT 4TA EDICION 1996) - Naturaleza de los fluidos.

Mecnica de los fluidos e hidrulica (JAIME DIAZ 2006 CALI-COLOMBIA 1ERA EDICION) Propiedades de los fluidos.

Introduccin a la mecnica de los fluidos (JOSE NIO VICENTES BOGOTA-COLOMBIA 2001) Viscosidad - Gravedad especifica (s) o densidad relativa Mecnica de fluidos (ANTONIO CRESPO MARTINEZ 2006) Presin

Fundamentos de mecnica de fluidos (JUAN GONZALES SANTANDER 2DA EDICION 2001)

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