Unidad de aprendizaje III Propiedades y comportamiento de los fluidos

 Unidad de aprendizaje III Propiedades y comportamiento de los fluidos

Densidad y Viscosidad

Densidad (ρ):

• Propiedades:
  • La densidad de un fluido determina su masa por unidad de volumen.
  • Depende de la temperatura y presión; generalmente, aumenta con la disminución de temperatura (excepto en el agua cerca de 4°C).
  • Líquidos y sólidos tienen densidades mucho mayores que los gases.
• Comportamiento:
• La densidad afecta la flotabilidad y la presión hidrostática en los fluidos.
• Los fluidos más densos se hunden bajo los menos densos.

Viscosidad (η):

• Propiedades:
  • La viscosidad mide la resistencia al flujo de un fluido.
  • Depende de la temperatura; en líquidos, la viscosidad disminuye con el aumento de temperatura, mientras que en gases, aumenta.
• Comportamiento:
  • Los fluidos con alta viscosidad fluyen más lentamente y tienen mayor resistencia al movimiento (como la miel).
  • La viscosidad influye en la tasa de flujo en conductos y en la velocidad de difusión.

Cohesión, Adhesión y Tensión Superficial

Cohesión:

• Propiedades:
  • Fuerza de atracción entre moléculas similares en un fluido.
• Comportamiento:
• Responsable de la formación de gotas y la tensión superficial.
• Facilita la estabilidad de estructuras dentro del fluido (ej. gotas de agua).

Adhesión:

• Propiedades:
  • Fuerza de atracción entre moléculas diferentes.
• Comportamiento:
  • Permite que los fluidos se adhieran a superficies sólidas (ej. agua subiendo por capilaridad en una toalla de papel).

Tensión Superficial (γ):

• Propiedades:
  • Energía requerida para aumentar la superficie de un fluido.
  • Resultado de la cohesión entre moléculas en la superficie del fluido.
• Comportamiento:
  • Hace que los insectos caminen sobre el agua.
  • Influye en la formación de meniscos y burbujas.

Presión Hidrostática y Atmosférica

Presión Hidrostática:

• Propiedades:
  • Depende de la densidad del fluido, la gravedad y la profundidad.
  • Aumenta linealmente con la profundidad en un fluido de densidad constante.
• Comportamiento:
  • A mayor profundidad, mayor es la presión ejercida por el fluido.
  • Influye en la fuerza que siente un objeto sumergido (principio de Arquímedes).

Presión Atmosférica:

• Propiedades:
  • Presión ejercida por el aire en la atmósfera terrestre.
  • Varía con la altitud y las condiciones climáticas.
• Comportamiento:
• Disminuye con la altura sobre el nivel del mar.
• Afecta la ebullición de los líquidos y el funcionamiento de equipos de vacío.

Principio de Pascal:

• Propiedades:
  • Un cambio de presión en un fluido incompresible se transmite uniformemente en todas las direcciones.
• Comportamiento:
• Utilizado en sistemas hidráulicos (frenos, elevadores).
• Permite multiplicar fuerza aplicada en pequeños pistones a grandes pistones.

Principio de Arquímedes

• Propiedades:
  • Un objeto sumergido en un fluido experimenta una fuerza de flotación igual al peso del fluido desplazado.
• Comportamiento:
  • Determina si un objeto flota o se hunde.
  • Explica la flotación de barcos y submarinos.
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