Practica 1. Propiedades de los fluidos.pptx

Mecanica de fluidos

1. PRACTICA 1 LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS Prof.: Delia Delgado, M.Sc . Email: [email protected]

2. Propiedades Físicas de los Fluidos 1

3. Objetivos Determinar las propiedades físicas de los fluidos: densidad, el volumen especifico y el peso especifico de distintos líquidos; a una temperatura y presión atmosférica determinada. Determinar la viscosidad de varios fluidos a temperatura ambiente y presión atmosférica, utilizando el viscosímetro de esfera descendiente .

4. Introducción Para estudiar un fluido que esté estático o movimiento es importante poder conocer y reconocer las propiedades que lo rigen. Para esto lo principal es conocer la definición de un fluido. Se puede decir que un  fluido   es una sustancia que tiene poca resistencia a no fluir y que además puede ajustarse a diferentes formas . Algunos  ejemplos  de  fluidos  pueden ser:

5. Introducción Entre las principales diferencias que existen entre los líquidos y gases se pueden mencionar las siguientes: Los líquidos son prácticamente incompresibles y los gases compresibles. Los líquidos ocupan un volumen definido y tienen superficie libre, mientras que, una masa dada de gas, tiende a expandirse hasta ocupar todas las partes del recipiente que lo contenga. Además de las diferencias antes señaladas, existen otras que son de gran importancia para las diferentes ramas de la hidráulica, tanto para labores de investigación como de hidráulica aplicada.

6. La densidad absoluta: Es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado. Es la cantidad de masa por unidad de volumen. Propiedades de los fluidos Los fluidos presentan propiedades intrínsecas que los identifican. Entre las propiedades físicas que pueden definir un fluido están : Volumen específico: es la inversión de la densidad y se define como el volumen ocupado por la unidad de masa del fluido. Peso Específico: peso por unidad de volumen. Este numero esta intimimamente ligado a la densidad de cualquier material y debido a su facil manejo en unidades terrestres su uso se ha generalizado bastante .

7. Propiedades de los fluidos La viscosidad: Es una propiedad de las más importantes en el estudio de los fluidos y se pone de manifiesto cuando los medios están en movimiento. La viscosidad de un fluido se define como la resistencia que presenta a un fluido al ponerse en movimiento. La densidad Relativa o Gravedad especifica: I ndica la densidad o peso específico de un fluido con respecto a la densidad o peso específico del agua a temperatura y presión estándar. Mayor Viscosidad Es adimensional

8. Viscosidad Se ha definido la viscosidad como la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinámica. Generalmente se representa por la letra griega μ. Es una propiedad de los fluidos que se manifiesta por la resistencia que ofrece al desplazamiento relativo de sus partículas como resultado de la actividad molecular.

9. Viscosidad Maxwell señala: “La viscosidad de una sustancia se mide por la fuerza tangencial que se ejerce sobre la unidad de área de cada una de las dos placas horizontales llenas con una sustancia viscosa, de extensión indefinida y separadas por la unidad, una de las cuales es fija y la otra se mueve con velocidad uniforme”. La viscosidad cinemática (υ) es la relación de la viscosidad dinámica del fluido con su densidad.

10. Viscosidad La temperatura es una variable que tiene mucha influencia sobre la viscosidad y sus efectos son muy diferentes tanto en los gases y en los líquidos. A medida que aumenta la temperatura en un gas, también aumenta la viscosidad, ya que hay una mayor actividad del intercambio molecular.

11. Data Data parte (a) Cálculos parte (a) Nota: Recuerden trabajar en S.I.

12. Data Data parte (b) Cálculos parte (b) Nota: Recuerden trabajar en S.I. y esf = 76,518 N/m3

13. Ejemplo Calculo de Viscosidad. Empleamos una bolita de plomo ( ρ e =11.35 g/cm 3 ) de 3.7 mm de diámetro o  R =1.85 mm, y la dejamos caer en una columna de aceite de densidad  ρ f =0.88 g/cm 3 ). El tiempo que tarda la esfera en desplazarse  x =50 cm es de  t =4.57 s. Calcular la viscosidad  η.

14. Análisis de resultados a) Utilizando diagrama de barras verticales, ilustre la variación de la densidad, volumen específico y el peso específico en los diferentes líquidos ensayados con la densidad, volumen específico y peso específico teóricos. b) Utilizando diagrama de barras verticales, ilustre la variación de la viscosidad dinámica en el líquido ensayado y compárelo con los resultados teóricos.  

15. Guía de Síntesis ¿Cuáles son las diferencias entre las sustancias ensayadas con relación a su peso específico? ¿Cuáles son las diferencias, si existen, entre los valores obtenidos experimentalmente y los presentados en el texto o referencia? ¿A qué se deben? ¿Cómo serían los resultados experimentales si la temperatura ambiental fuera menor? ¿Por qué?   Parte (a)

16. Guía de Síntesis ¿Presentan los líquidos ensayados resistencia al movimiento? ¿Por qué?  2. ¿Cómo serían los resultados experimentales si la temperatura ambiental fuera mayor o menor? ¿Por qué?  3. ¿Influye en el experimento el tamaño de las esferas utilizadas? ¿Por qué? Parte (b)

17. Ejercicio de diseño 2. Un depósito de aceite tiene una masa de 569kg, y un volumen de 1.5m 3 . Calcule el peso, peso específico y gravedad específica. Parte (b)

18.   ¿DUDAS O PREGUNTAS?

19. MONITOR: FRANCISCO JOGA CORREO: [email protected] 849-285-8537