PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LOS FLUIDOS

Prof: Ing.-Mg. Herman Aroca

ESTADOS DE LA MATERIASlido: forma y tamao fijosLquido: adopta la forma de su envase.Gas: no tiene forma ni volumen fijos.

Fluidos: lquidos y gases

DENSIDADPropiedad caracterstica de la materia.Masa por unidad de volumen.

DENSIDADLa unidad internacional de densidad es (kg / m3)

Densidad del agua = 1000 (kg / m3) = 1 (g/cm3)

PRESIONEs la fuerza por unidad de rea.Cuociente entre la fuerza ejercida y el rea perpendicular sobre la cual se ejerce.

(N / m2) = (Pa) : Pascal

PRESION EN UN LIQUIDOLa presin dentro de un lquido en reposo llamada presin hidrosttica en un punto a la profundidad h bajo la superficie de un lquido, es directamente proporcional a la profundidad.

PRESION EN UN LIQUIDO

La presin dentro de un lquido en reposo es directamente proporcional a la densidad del lquido.

Presin hidrosttica

P h = g h P h = Presin hidrosttica o geodsica. = Densidad del lquido. h = Profundidad.

Presin atmosfrica La presin atmosfrica, al nivel del mar, en promedio es de 1,013 x 105 (N/m2). Este valor se usa para definir otra unidad de presin de mayor uso: la atmsfera(que se abrevia atm).

Presin absolutala presin absoluta P" en el interior de cualquier lquido en equilibrio est dada por la ecuacin fundamental de la hidrosttica:

P = P a + g h

HIDRODINAMICA Es el estudio de los fluidos en movimiento. Movimiento de un objeto dentro de un fluido. La velocidad de un fluido est relacionada con el rea que atravieza.

Ecuacin de continuidadecuacin de continuidad S 1 v 1 = S 2 v 2

CAUDAL O GASTO

PRINCIPIO DE BERNOULLI

Es una consecuencia de la ley de conservacin de la energa.

La velocidad de un fluido depende de la presin y de la altura a la cual se encuentre.

PRINCIPIO DE BERNOULLI P 1 + v1 2 / 2 + g h 1 = P 2 + v2 2 / 2 + g h 2

POTENCIA REAL DE UNA BOMBASe deduce de la definicin de potencia:P = E/t [J/s]De esta forma se obtiene la potencia hidrulica de un fluido:

La potencia real de una bomba viene dada por:

Problema 1) Determine la presin ejercida sobre el piso por una persona de 50 (kg) que se para sobre un tarro cuya base es 200 (cm2 ). Resp: 2,45 (N/ cm2 )

Problema 2)Cunto es la presin absoluta que soporta un buzo que se sumerge en el mar a 20 metros de profundidad, si la densidad del agua de mar es 1025 (kg / m3)?

Resp: 302.200 (N/m2)

Problema 3)El radio de la aorta de un hombre es de 1 (cm) y la salida de sangre del corazn es de 5 (litros/ min). Cul es la velocidad media de flujo en la aorta?

Resp: 26,5 (cm /s)

Problema 4)Se bombea gasolina con un gasto de 0,5 (litros / seg.). Cunto tiempo se necesita para llenar un estanque de 60 litros?

Resp: 2 minutos.

Problema 5)Un lquido de densidad 950 (kg/m3) fluye a 0,8 (m /s) por un tubo horizontal, en el cual la presin es 400 (Pa). En otra seccin del tubo, la presin del lquido es 600 (Pa). Cunto es la velocidad del lquido en la segunda seccin del tubo?

Resp: 0,47 (m/s)

Problema 6)En el sistema de calefaccin central de una casa, el agua se bombea a una velocidad de 0,5 (m /s) a travs de un tubo de 4 (cm) de dimetro en el stano, a una presin de 3 (atm). El agua circula en el segundo piso a travs de un tubo de 2,6 (cm) de dimetro, ubicado a una altura de 5 (m) con respecto al stano.a) Con qu velocidad circula el agua en el segundo piso?b) Cunto es la presin del agua en el segundo piso? Resp: a) 1,2 (m /s) ; b) 254.000 (Pa)

c) cunta es la presin hidrulica que se necesita para bombear al segundo piso?d) Calcule la potencia real de la bomba si su eficiencia es de un 60%

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