Esc. Sec. Gral.

“ANA MARÍA CARRANZA”

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Tercer Periodo 2012 -2013 Profa. Miriam A. Lázaro Chan

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Guía para examen de Sólidos y Fluidos Parte Teórica

PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS

Un sólido se caracteriza por la gran fuerza de cohesión entre sus moléculas, lo cual impide cualquier tipo de

expansión. Calentados a gran temperatura, la cohesión se debilita y puede convertirse sucesivamente en líquido y

gas.

a) FORMA: tienen forma propia y fija. La forma definida de los sólidos es producto de la fuerza de cohesión

que mantiene unidas a las moléculas. La disposición de estas moléculas le da un aspecto de dureza y de

rigidez con el que frecuentemente se le asocia.

a) VOLUMEN: volumen propio y fijo.

b) COMPRESIBILIDAD: no pueden comprimirse.

c) FUERZAS INTERMOLECULARES : En un sólido las fuerzas intermoleculares que predominan son las de

ATRACCIÓN.

La diferencia entre los solidos se debe a propiedades específicas, como las siguientes:

d) Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un elástico o un resorte son

objetos en los que podemos observar esta propiedad.

e) Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos (quebradizo). En más de una ocasión habrás

quebrado un vaso de vidrio. Estos hechos representan la fragilidad de un sólido.

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f) Dureza: Un sólido es duro cuando no puede ser rayado por otro más blando. El diamante de una joya

valiosa o el utilizado para cortar vidrios presenta dicha propiedad. Por lo mismo presentan dificultad para

comprimirse.

g) Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por

eso se dice que son más “pesados”

h) Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, sólo si su densidad es menor a la del líquido en el

cual se coloca.

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i) Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. La

maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en

común que no existe ningún método para cuantificarlas.

j) Ductilidad: La ductilidad se refiere a la propiedad de los sólidos de poder obtener hilos de ellos.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

.

Se llamará FLUIDO a cualquier sustancia que se pueda hacer escurrir mediante una aplicación apropiada de fuerzas.

En términos generales, se pueden clasificar en líquidos y gases. Los líquidos son prácticamente incompresibles, por

lo que se puede considerar que su volumen es constante, aunque su forma puede variar. Los gases son altamente

compresibles, por lo no tienen un volumen característico, sencillamente se expanden hasta llenar cualquier

recipiente en que se les coloque.

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Todo fluido soporta fuerzas normales o perpendiculares a sus fronteras, sin que haya escurrimiento, y puede estar

en equilibrio bajo la acción de una diversidad de fuerzas de este tipo. Sin embargo, un fluido no puede resistir la

acción de una fuerza tangencial, ya que tan pronto como se ejerce este tipo de fuerza, el fluido responde

deslizándose sobre sus fronteras, provocando el movimiento del fluido.

Por lo tanto, una condición necesaria para que un fluido esté en equilibrio, es que sus fronteras sólo experimenten

fuerzas normales.

La FLOTABILIDAD es la propiedad un cuerpo que se encuentre en un fluido, ya sea flotando o sumergido, es

empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido desplazado. La fuerza boyante ( o flotante ) actúa

verticalmente hacia arriba a través del centroide del volumen desplazado y se le puede definir de manera

matemática mediante el principio de Arquímedes.

Se define la DENSIDAD de un cuerpo, también llamada densidad absoluta, en este caso de un fluido, denotado por

la letra griega “ρ”, como la cantidad de masa que hay en una unidad de volumen.

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La VISCOSIDAD es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es la resistencia que oponen a

escurrir. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan

algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.

La CAPILARIDAD es la cualidad que posee una sustancia para absorber un líquido. Sucede cuando las fuerzas

intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del

líquido. Esto causa que el menisco tenga una forma curva cuando el líquido está en contacto con una superficie

vertical. En el caso del tubo delgado, éste succiona un líquido incluso en contra de la fuerza de gravedad.

El PESO ESPECÍFICO es la cantidad de peso por unidad de volumen de una sustancia.

La TENSIÓN SUPERFICIAL es la capacidad de un líquido de ascender o descender en un tubo capilar. En un líquido,

cada molécula se desplaza siempre bajo influencia de sus moléculas vecinas. Una molécula cerca del centro del

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líquido, experimenta el efecto de que sus vecinas la atraen casi en la misma magnitud en todas direcciones. Sin

embargo, una molécula en la superficie del liquido no esta completamente rodeado por otras y, como resultado,

solo experimenta la atracción de aquellas moléculas que están por abajo y a los lados. Por lo tanto, las moléculas a

lo largo de la superficie, experimentan una atracción en una dirección hacia el interior del líquido, lo cual provoca

que las moléculas en la superficie sean arrastradas al interior. La situación mas estable se presentan estas

desiguales fuerzas de atracción en la superficie del liquido es tan pequeña que sea posibles.

La FLUIDEZ es una característica de los líquidos y/o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier

orificio o agujero por más pequeño que sea, siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que

se encuentren (el líquido), a diferencia del restante estado de agregación conocido como sólido. Fluidez es el

opuesto de viscosidad, ambas se relacionan con la temperatura y la presión. A mayor temperatura más fluidez

tiene un líquido.

EN RESUMEN

LOS LÍQUIDOS no tienen forma fija pero sí volumen. Tienen variabilidad de forma y características muy particulares

que son:

Cohesión: fuerza de atracción entre moléculas iguales

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Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes.

Viscosidad: resistencia que manifiesta un líquido a fluir.

Tensión superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido, por medio de la cual la capa exterior del

líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie.

Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la

fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión para la gran lluvia.

Los líquidos se adaptan en forma y volumen a cada recipiente.

Los líquidos son incompresibles

LAS PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DE LOS GASES SON:

Los gases se adaptan en forma y volumen a cada recipiente. Esto se debe precisamente a la Independencia de

movimiento molecular que caracteriza a los gases. En efecto, al cambiar de recipiente un gas, se expande (o se

comprime, según el caso), hasta ocupar todo su volumen, adoptando de este modo su forma.

Los gases son muy compresibles. Como el espacio intermolecular es tan grande en los gases, su compresión será

muy fácil, ya que este proceso se reducirá a una disminución en tales espacios, lo cual no demanda mucho trabajo.

Los gases se difunden con facilidad. Se denomina difusión el espaciamiento espontáneo de una sustancia a través

de un medio. Los gases se difunden fácilmente, ya que entre sus moléculas no existe atracción.

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Los gases se dilatan fácilmente. Un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. Por lo tanto, al

aumentar ésta, se incrementa el movimiento molecular, dando como resultado que el gas ocupe un mayor

volumen, o sea que se dilate.