Fluídos Estática
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MECÁNICA DE FLUIDOS
Introducción:
La mecánica de fluidos es la rama de las ciencias de la ingeniería que trata de las fuerzas y
energías que los fluidos generan en reposo y en movimiento
Desde el punto de vista de la mecánica de fluidos, toda la materia se encuentra en uno de los dos
estados:
Sólido :que no cambia fácilmente de forma
Fluido : que cambia de forma con relativa facilidad
Este concepto de fluido incluye tanto los líquidos, los cuales cambian fácilmente de forma pero no
de volumen (“fluido incompresible”), como los gases, los cuales cambian fácilmente de forma y de
volumen (“fluido compresible”)
En consecuencia se define un fluido como: “una sustancia que se deformacontinuamente bajo la
acción de una fuerza cortante aplicada o esfuerzo”
Este proceso de deformación continua se denomina fluidez y, por lo tanto, un fluido es una
sustancia capaz de fluir
I.-
Propiedades de los fluidos:
Caracterizan el estado o condición de un fluido, y representan de forma macroscópica la
estructura microscópica (molecular) y el movimiento
1.-
Densidad: ρ
Es sumasa por unidad de volumen. Tiene un valor en cada punto dentro de un continuo y puede
variar de un punto a otro. En un punto cualquiera dentro de un fluido la densidad del fluido se
puede definir como:
ρ = lim
δV → 0
δm
δV
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PROFESOR: NÉSTOR MORALES BAHAMONDE - INGENIERO. CIVILMECÁNICO – MAG. CS. ING. m/MECÁNICA – U .DE CHILE
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2.-
Volumen específico: v
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Se define como:
v=
3.-
1
ρ
Peso específico: γ
Es el peso del fluido por unidad de volumen
γ=ρg
, donde g es la aceleración local debida a la fuerza de gravedad
4.-
Densidad relativa: S
Ladensidad relativa de un fluido es la relación de la densidad del fluido con la densidad de un
fluido de referencia. La ecuación que la define es:
S=
ρ
ρ ref .
(
Para los líquidos, el fluido de referencia es el agua pura a 4º C y 101.330 N m 2
)
Para los gases, la densidad de referencia es la del aire seco en condiciones normales (ISO)
Como el volumen específico, el peso específico yla densidad relativa están directamente
relacionados con la densidad, si ésta permanece constante aquellos también lo harán
5.-
La presión: p
Es la fuerza compresiva normal por unidad de área que actúa sobre una superficie real o imaginaria
en un fluido
p = lim
∆A → 0
∆F dF
=
∆A dA
Luego la presión media Pm, será:____________________________________________________________________________________________________________
PROFESOR: NÉSTOR MORALES BAHAMONDE - INGENIERO. CIVIL MECÁNICO – MAG. CS. ING. m/MECÁNICA – U .DE CHILE
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pm =
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∆F
∆A
La presión que se mide en relación con la presión atmosférica local se denomina presión
manométrica. La presión que se mide (o que sedefine) en relación con una presión cero se
denomina presión absoluta. Las presiones manométrica y absoluta se relacionan de acuerdo con la
siguiente expresión:
Presión absoluta = presión manométrica + presión atmosférica alrededor del manómetro
Las presiones menores que la presión atmosférica local reciben, a veces, el nombre de presiones
de vacío, por lo que:
Presión de vacío =presión atmosférica – presión absoluta = - presión manométrica
6.-
La Temperatura de un fluido;
Se define como una medida de la energía contenida en los movimientos moleculares del fluido
Las relaciones entre las escalas de temperatura es la siguiente:
•
•
TKelvin = TCelsius + 273
•
7.-
TRankine = TFahrenheit + 460
TRankine = 1,80 TKelvin
Energía interna; U:
Es la...
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