TEMA 2: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Sistemas de unidades M.K.S. - Internacional

Técnico - Gravitacional

C.G.S - Cegesimal

Inglés - Anglosajón

Dimensiones de trabajo Masa [M]

Longitud [L]

Tiempo [T]

Fuerza [F]

NOTA: En ninguna de las propiedades de los fluidos a estudiar, podrán aparecer juntas las dimensiones [M] y [F]

Universidad Central de Venezuela

Facultad de Ingeniería

Cátedra de Mecánica de Fluidos

Prof. Robiro Lobo P.

Propiedades extensivas

Son aquellas que dependen de la cantidad de sustancia en estudio. Entre estas tenemos: masa, peso, longitud,

área, volumen, inercia, trabajo, calor, momento, potencia y energía total.

Propiedades intensivas Son aquellas cualitativas que no varían con la cantidad del fluido analizado. Algunas son: densidad, volumen

específico, peso específico, viscosidad, tensión superficial, módulo de elasticidad y presión de vapor.

Densidad absoluta (ρ) Es la relación que existe entre la masa y el

volumen de una sustancia. Se utiliza primordialmente en líquidos, y en estos fluidos

su valor numérico no varía en gran escala al aumentar o disminuir la temperatura.

Volumen específico (υ)

Es la relación inversamente proporcional a la densidad. Se utiliza principalmente en gases. Su

rango de trabajo varía mucho en orden magnitud dependiendo del fluido que se estudie.

Peso específico (γ)

Es la relación que existe entre el peso y el volumen de una sustancia. Surge del

producto entre la densidad absoluta y la aceleración de la gravedad.

Densidad relativa (ρr)

Es la relación que existe entre la densidad de una sustancia en estudio y otra usada como

referencia. El líquido patrón utilizado en este curso es el agua.

Viscosidad absoluta (μ)

Es la relación existente entre el esfuerzo cortante y la rapidez de la deformación angular del fluido. Viene siendo la resistencia que tiene

una sustancia a fluir.

Viscosidad cinemática (ν)

Es la relación entre la viscosidad dinámica y la densidad absoluta de una sustancia. Surge con la finalidad de

expresar la resistencia a la fluidez en una forma que no esté en función de la masa ni de la fuerza.

Temperatura (ºT)

Indica la energía cinética y potencial a nivel molecular que posee una sustancia, y está

definida por el principio cero de la termodinámica. Trabaja con 2 escalas:

Escalas relativas:

Celsius y Fahrenheit

Escalas absolutas:

Kelvin y Rankine

Presión (P)

Corresponde a la fuerza aplicada sobre cada unidad de superficie. Se deduce a través del

principio de Pascal.

Presión de vapor (Pv)

Es la presión que debe existir para que un líquido se vaporice. La vaporización se logra

aumentando la temperatura ó disminuyendo la presión interna del líquido.

Presión atmosférica (Patm) Es la presión que ejerce el aire atmosférico sobre la superficie

terrestre. A nivel del mar, dicha propiedad toma un valor estándar. El valor de la Patm relativa es cero.

Presión relativa (Prel)

Presión absoluta (Pabs)

Es aquella que tiene como eje de referencia la presión atmosférica y que puede ser positiva o negativa. También se

conoce como presión manométrica

Es la que se establece tomando como referencia un vacío perfecto o cero absoluto. Representa la suma de las presiones

relativa y atmosférica.

Medidores de presión Manómetro de tubo en U

Barómetro de Torricelli

Manómetro en C ó de Bourdon

Vacuómetro o medidor de presiones de vacío

Aplicación de la ley de los gases ideales

Ecuación de estado: Ley de los gases ideales o perfectos

Rige el comportamiento de los gases teóricos, los cuales tienen partículas puntuales que no

interactúan entre sí. Entre estos se tienen: aire, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno y los gases

nobles. En algunos casos el dióxido de carbono puede ser considerado como un gas ideal.

Módulo de elasticidad volumétrica o compresibilidad (K)

Es la relación entre el incremento de presión sobre una superficie y la variación unitaria de su volumen, y se

puede describir como la razón que tiene un fluido para recuperar su forma original, una vez que ha cedido la

fuerza de compresión aplicada.

Tensión superficial (σ)

Es la fuerza por unidad de longitud necesaria, para mantener una delgada capa elástica que se genera en la superficie de los fluidos por efecto de la atracción entre las moléculas del mismo.

Capilaridad

No es una propiedad. Es un fenómeno que permite el ascenso o descenso de fluidos a través de tubos de pequeño

diámetro, en donde las fuerzas de adhesión entre las moléculas del sólido y el líquido son diferentes a las fuerzas

de cohesión entre las moléculas del propio líquido. En estos casos, el líquido genera una curvatura con

ángulo θ en la proximidad del sólido.

Energía interna específica (u)

Indica el valor de la energía a nivel microscópico por unidad de masa. Dicha propiedad depende

directamente de P y ºT.

Entalpía específica (h)

Representa el valor de la energía intercambiada en cualquier proceso termodinámico. Se

determina en función de P y ºT.

Coeficiente de dilatación (β)

Es la relación entre la variación unitaria de volumen y la variación de temperatura a una

presión constante.

Velocidad del sonido (η) Es la dinámica de propagación de las ondas

sonoras. Varía en función del medio en el que se transmite.