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PROPIEDADES DELOSFLUIDOS
MECNICA DEFLUIDOS I
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fuidos
DensidadVolumen especco
Peso especcoGravedad especica :Densidadrelativa
ViscosidadTensin Supercial: Capilaridad
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DENSIDADSe dene como la masa por unidad de volumen
para el agua a presin estndar atm ! a " #C$
VOLUMEN ESPECIFICOes el recproco de la densidad$ es decir$ el volumen ocupado por la unidadde masa%
PESO ESPECIFICO&s el peso por unidad de volumen depende de la aceleracin de lagravedad
Vm /=
3
ftslugs941 /,=
3
/1000 mKg=
1=sv
g=
3ML=][
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GRAVEDAD ESPECIFICA O DENSIDADRELATIVA'elacin entre el peso de una sustancia ! el peso de un volumene(uivalente de agua en condiciones estndar%
aguaagua
SDR
=
==
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Densidades de algunas sustancias)*g+m,-
.
Aire 1,29 Aluminio 2 700
Helio 0,18 Cobre 8 920
Hidrgeno 0,09 Hierro 7 860
Agua dulce 1 000 Plomo 11 300
Hielo 917 Oro 19 300
Agua salada 1 030 Mercurio 13 600
Alcool 806 Madera 373
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VISCOSIDAD
&s una magnitud /sica (ue mide la resistenciainterna al fu0o de un fuido$ resistencia producto del/riccin de las mol1culas (ue se deslian unas contraotras%
3a viscosidad es el roamiento interno entre lascapas de fuido% 4 causa de la viscosidad$ esnecesario e0ercer una /uera para o5ligar a una capade fuido a desliar so5re otra%
&s la propiedad mas importante en el fu0o de fuidos%3a viscosidad es la propiedad mediante la cual los
fuidos o/rece resistencia al corte%
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VISCOSIDAD
3os aceites$ la miel ! la 5rea son altamenteviscosos6 el agua ! el aire tienenviscosidades mu! pe(ue7as%
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VISCOSIDADLEY DE LA VISCOSIDAD DE NEWTON
Para un fu0o 5ien ordenado en el (ue las partculas de un fuido)ne8toniano- se mueven en lneas rectas ! paralelas $ el es/uerocortante en un inter/a tangente a la direccin del fu0o es proporcional ala tasa de cam5io de la velocidad con respecto una distanciadenominada velocidad de de/ormacin angular o gradiente develocidades
y
Vx
xy
Fluidos newtonianos
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VISCOSIDAD
LEY DE LA VISCOSIDAD DE NEWTON
4l insertar el coeciente de proporcionalidad se tiene el resultado:
Donde se conoce como el coeciente de viscosidad $ viscosidaddinmica o viscosidad a5soluta %
Para una velocidad de de/ormacin angular dada$ el es/uero cortante esdirectamente proporcional a la viscosidad
=y
Vx
xy
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Si aplicamos una /uera cortante a unli(uido como se muestra en la 9ig% $ un
gradiente de velocidad es inducido en elli(uido% &l /actor proporcional entre la/uera ! el gradiente de velocidad esllamado viscosidad% n li(uido (ue cumple
esta condicin de proporcionalidad esllamado ;e8toniano$ la ecuacin (uerepresenta esta relacin es la siguiente:
VISCOSIDAD
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t < 0x
y
y = Y
y = 0
t > 0
V
( , )xv t y
V
t ( )xv y
Ley de Newton de la viscosidad
F V
A Y
xyx
dv
dy
EFECTO:T'4;SP&;T& D& V&3D4D-
t = 0
V
Fluidosnewtonianos
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V>SCD4D C>;&=4T>C4:
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Fluidos no-newtonianos
xyx
dv
dy
xy
xdv
dy
;e8to
niano
?ing@a
m
Shea
r-thin
ning
)P
seud
opl
stic
o-
Shea
r-thicke
ning
)Dilata
nte-
Plsticos de ?ing@am Plsticos de
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;umerosas o5servaciones sugieren(ue la supercie actBa como unamem5rana estirada 5a0o tensin%&sta /uera$ (ue actBa paralela a lasupercie$ proviene de las /uerasatractivas entre las mol1culas% &ste
e/ecto se llama tensin supercial %Se dene a la /uera como:
F = L
Donde L es la longitud de lasupercie a trav1s de la cual actBa la/uera ! es el coeciente de tensinsupercial$ (ue depende /uertementede la temperatura ! de la
composicin del l(uido$ "
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e0emplos
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C4P>34'>D4D
&sta propiedad lepermite a un fuido$avanar a trav1s de uncanal delgado$ siempre
! cuando$ las paredesde este canal est1n losucientemente cerca%