Fluidos

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Fluidos en reposo y en movimiento
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Estados de la Materia

• Los diferentes estados en que podemos encontrar
  la materia se denominan estados de agregación de
  la materia.
• Las distintas formas en que la materia se
  "agrega", como un conjunto de átomos, se pueden
  clasificar en cinco estados
• Sólido 
• Líquido
• Gaseoso 
• Plasma 
• Condensado de Bose-Einstein

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Estados de la Materia

• Solido
• Generalmente los cuerpos en estado sólido son
  rígidos, duros y resistentes.
• Características Tienen forma fija Su volumen
  no varía prácticamente al comprimirlo Su
  estructura es ordenada.
• Líquido
• Generalmente tienen la capacidad de fluir y
  adaptarse a la forma del recipiente que lo
  contiene.
• Características Su forma es la del recipiente
  Su volumen varía poco al comprimirlo No tiene
  una estructura muy ordenada

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Estados de la Materia

• Gaseoso
• Generalmente en este estado los átomos o
  moléculas del gas se encuentran virtualmente
  libres de modo que son capaces de ocupar todo el
  espacio del recipiente que lo contiene.
• Características Su forma es la del recipiente
  Al comprimirlos su volumen varía mucho Su
  estructura molecular es desordenada.
• Plasma
• Este estado se trata de un gas ionizado, que se
  alcanza a grandes temperaturas.
• Características Es el más abundante en el
  Universo Los plasmas tienen la característica de
  ser conductores de la electricidad En muchos
  casos, el estado de plasma se genera por
  combustión.

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Cambios de estado de la materia
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Fluidos

• Definición Reciben el nombre de fluidos
  aquellos cuerpos que tienen la propiedad de
  adaptarse a la forma del recipiente que los
  contiene. A esta propiedad se le da el nombre de
  fluidez. Los líquidos y los gases son fluidos.

Viscosidad
Tensión Superficial
Cohesión
Propiedades
Capilaridad
Adherencia
Densidad
Peso Específico
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Propiedades de los Fluidos

• Tensión Superficial Numerosas observaciones
  sugieren que la superficie de un líquido actúa
  como una membrana estirada bajo tensión. Esta
  fuerza, que actúa paralela a la superficie,
  proviene de las fuerzas atractivas entre las
  moléculas. Este efecto se llama tensión
  superficial .

Viscosidad Es una medida de la resistencia de
los líquidos a fluir. Los líquidos que tienen
fuerzas intermoleculares fuertes tienen
viscosidades altas.La viscosidad disminuye al
aumentar la temperatura (las moléculas adquieren
energía y se mueven más fácilmente)
Capilaridad Es el ascenso o descenso de un
líquido en un tubo de diámetro pequeño (capilar)
insertado en el líquido. La acción de la
capilaridad es el resultado de la tensión
superficial de las fuerzas adhesivas
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Propiedades de los Fluidos

• Fuerzas de Cohesión Son Fuerzas de atracción
  intermolecular entre moléculas semejantes.

Las fuerzas adhesivas son mas grandes que las
cohesivas El liquido sube por las paredes del
recipiente. El liquido moja la superficie
Fuerzas de Adhesión Es una atracción
intermolecular entre moléculas distintas.
Las fuerzas cohesivas son mas grandes que las
adhesivas El liquido se curva hacia abajo. El
liquido no moja la superficie
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Propiedades de los Fluidos

• Densidad Es una propiedad que se determina
  mediante el cociente entre la masa y el volumen
  de una sustancia.
• La unidad de medida en el S.I. de Unidades es
  kg/m3, también se utiliza frecuentemente la
  unidad g/cm3

La densidad está relacionada con el grado de
acumulación de materia (un cuerpo compacto es,
por lo general, más denso que otro más disperso),
pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo
pequeño que es mucho más pesado que otro más
grande es también mucho más denso.
Peso Especifico Se determina mediante el
cociente entre el peso y el volumen de una
sustancia. La unidad del peso específico en el
SI es el N/m3.
El peso específico representa la fuerza con que
la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma
sustancia considerada.
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Presión
Definición Se define como el cociente entre la
componente de la fuerza perpendicular a la
superficie y el área de dicha superficie. La
unidad de medida en el sistema internacional es
el Pascal (Pa) N/m2
Hidrostática
Atmosférica
Tipos de Presión
Manométrica
Absoluta
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Presión Hidrostática
Definición Es la presión que origina un liquido
cobre las paredes del recipiente que lo
contiene. Esta presión actúa en todas las
direcciones y aumenta conforme es mayor la
profundad.
La llamada paradoja de Stevin señala que
La presión ejercida por un líquido en
cualquier punto e un recipiente no depende de la
forma de éste ni de la cantidad de líquido
contenido, sino únicamente del peso especifico y
de la altura que hay del punto considerado a la
superficie libre del líquido
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Presión Atmosférica
Definición Es la presión que se ejerce debido
al peso de la atmósfera. Se ejerce sobre todos
los cuerpos inmersos en ella y varía con la
altura y con las condiciones climáticas. En
condiciones normales, su valor es de 1 atm
La presión atmosférica no puede calcularse
fácilmente, pero si medirse utilizando un
barómetro, instrumento que sirve para determinar
experimentalmente esta presión. El primero en
medir la presión atmosférica fue Evangelista
Torricelli, el año 1643.
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Presión Manométrica
Definición Es la presión relativa que ejerce un
fluido, su valor depende de la presión externa.
La presión manométrica puede tener un valor mayor
o menor que la presión atmosférica.
Una presión manométrica de cero corresponde
a una presión que es igual a la presión
atmosférica local. Los dispositivos para medir
presión se denominan manómetros (de tubo en U y
de Bourdon)
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Presión Absoluta
Definición Se denomina presión absoluta a la
presión que soporta un sistema respecto al cero
absoluto. Para poder decir que existe
sobrepresión la presión absoluta debe ser
superior a la presión atmosférica. Sin embargo,
cuando la presión absoluta es inferior a la
presión atmosférica decimos que existe una
depresión.
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Principio de Pascal

• Este principio fue enunciado por el físico Blaise
  Pascal y enuncia lo siguiente

La presión aplicada a un fluido encerrado
en un recipiente se transmite por igual a todos
los puntos del fluido y a las paredes del
recipiente que lo contiene
La aplicación más importante de este principio es
la prensa hidráulica. Se utiliza para obtener
grandes fuerzas al hacer fuerzas pequeñas.
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Prensa Hidráulica

• La prensa consta de dos émbolos de distintos
  diámetros, los cuales están intercomunicados por
  un tubo.

• Por medio de uno de los émbolos se puede ejercer
  una presión en el líquido.
• De acuerdo con el principio de Pascal, esta
  presión se transmite al otro émbolo con la misma
  intensidad, por lo que éste debe subir.
• Para que los émbolos mantengan la misma posición,
  ambos deben ejercer la misma presión sobre el
  líquido.

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Principio de Arquímedes

• La corona de oro del rey Herón

Según se cree, Arquímedes fue llamado por él
el rey Herón de Siracusa, donde Arquímedes vivió
en el siglo III A.C., para dilucidar el siguiente
problema. Se cuenta que el rey Herón de
Siracusa le había entregado a un platero una
cierta cantidad de oro para con ella le hiciera
una corona. Cuando estuvo terminada, se decía que
el platero había sustituido una parte del oro por
una cantidad equivalente de plata, devaluando con
ello la corona y engañando, pues, al rey. El
rey encargó a Arquímedes que descubriera si había
sido engañado. El problema que Arquímedes debía
resolver era determinar si el joyero había
sustraído parte del oro o no, pero no podía
romper la corona para averiguarlo. Eureka! y
corrió desnudo. Arquímedes pensó arduamente cómo
resolver el problema, sin poder encontrar una
solución.
Se dice que mientras se disponía a bañarse en una
tina, en la que por error había puesto demasiada
agua, al sumergirse en ella, parte del agua se
derramó. Arquímedes se dio cuenta de que
este hecho podía ayudarle a resolver el enigma
planteado por Herón y fue tal su regocijo que,
desnudo, salió corriendo de la tina gritando
"Eureka, eureka!" (que significa "Lo encontré,
lo encontré!"). En efecto, Arquímedes, con
esta observación, dio origen a un método para
determinar el volumen de distintos tipos de
sólidos. Este método se conoce con el nombre de
Medición de Volumen por Desplazamiento (de
líquidos).
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Principio de Arquímedes

• Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre una
  fuerza vertical y hacia arriba (denominada
  empuje) cuyo valor es igual al peso del agua
  desalojada por el cuerpo

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(No Transcript)