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Densidad
La densidad de un fluido es una propiedad que se refiere a la masa de una cantidad determinada de fluido por unidad de volumen. Se representa por la letra griega "ρ" (rho) y se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m^3) o gramos por centímetro cúbico (g/cm^3).
Propiedades intensivas y extensivas de los fluidos
Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de fluido presente, sino que son características intrínsecas del fluido mismo. Algunos ejemplos de propiedades intensivas incluyen:
Densidad
Viscosidad
Tensión superficial
Temperatura
Las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de fluido presente. Algunos ejemplos de propiedades extensivas incluyen:
Volumen
Masa
Caudal
Momento angular
Viscosidad dinámica
La viscosidad dinámica de un fluido se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:
η = τ / γ
donde:
η es la viscosidad dinámica del fluido, medida en N·s/m^2 (N-segundos por metro cuadrado)
τ es la intensidad de la tensión interna, medida en N/m^2 (Newton por metro cuadrado)
γ es la tasa de deformación de corte, medida en s^-1 (segundos^-1)
La viscosidad dinámica es una medida de la resistencia interna de un fluido a la deformación.
Viscosidad cinemática
La viscosidad cinemática es una medida de la resistencia interna de un fluido a la deformación relativa. Es una propiedad intensiva del fluido y, por lo tanto, no depende de la cantidad de fluido presente. La viscosidad cinemática se puede pensar como una medida de la cantidad de fluido necesario para cubrir una unidad de área con una unidad de espesor en un tiempo determinado.
La fórmula para calcular la viscosidad cinemática, ν, es la siguiente:
ν = η / ρ
donde:
ν es la viscosidad cinemática del fluido, medida en m^2/s (metros cuadrados por segundo)
η es la viscosidad dinámica del fluido, medida en N·s/m^2 (N-segundos por metro cuadrado)
ρ es la densidad del fluido, medida en kg/m^3 (kilogramos por metro cúbico)
Presión hidrostática
La presión hidrostática en un fluido se calcula mediante la ecuación P = ρgh, donde P es la presión, ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración debido a la gravedad y h es la profundidad del fluido.
Principio de Pascal
El principio de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido se transmite por igual en todas las direcciones. Este principio se utiliza en la hidráulica para multiplicar la fuerza aplicada en un extremo de un sistema hidráulico y transmitirla a otro extremo.
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación en un objeto sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Ecuación de Bernoulli
Número de Reynolds
El número de Reynolds es una medida adimensional que representa la relación entre las fuerzas inerciales y viscosas en un flujo. Es utilizado para predecir la transición de flujo laminar a turbulento.
Flujo laminar y un flujo turbulento
En un flujo laminar, el fluido se mueve en capas paralelas sin mezclarse, y las partículas de fluido siguen trayectorias ordenadas y suaves. En un flujo turbulento, el fluido se mueve de manera caótica y las partículas se mezclan y se agitan, produciendo vórtices y remolinos.
Note
Flashcard