Mecánica De Fluidos

Mecánica de los fluidos

El estudio de la mecánica de los fluidos en distintas áreas de ingeniería es extremadamente importante y útil como para conocer el flujo sanguíneo, las corrientes oceánicas, movimiento del aire, para el diseño de bombas, etc.

Históricamente, la mecánica de fluidos comenzó siendo llamada como Hidráulica, ya que aprovechaba la energía cinética y potencial de las corrientes del agua. Sus orígenes datan de la época de Mesopotamia y Egipto (400 a. C.). Estas antiguas civilizaciones aprovechaban la hidráulica como un método para regar sus cultivos. Así, el uso de la hidráulica continúo avanzando y siguió siendo usada por otras civilizaciones como los romanos que crearon grandes obras hidráulicas para su época.

En los albores el siglo XX, la mecánica de los fluidos nace gracias al científico Blaise Pascal, científico francés, que elaboró la síntesis entre la hidráulica práctica y la hidrodinámica teórica.

La mecánica de fluidos es la ciencia, que como su nombre lo dice, estudia el comportamiento mecánico de los fluidos ya sea en reposo (hidrostática) o en movimiento (hidrodinámica), además de estudiar el efecto que causa en su entorno entre otros fluidos y sólidos. Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando es sometida a una tensión constante; forma parte de un estado de la materia la cual no tiene un volumen definido, sino que adopta la forma del recipiente que lo contiene y tiene la capacidad de fluir de un recipiente a otro.

Por lo general, los fluidos están compuestos por un gran número de moléculas en permanente movimiento y son sustancias infinitamente indivisibles.

Para poder medir la mecánica de los fluidos, se utilizan magnitudes como son densidad, presión, temperatura, longitud, tiempo, velocidad.

Propiedades de los fluidos

Extensivas. (cantidad total de masa presente) depende de la masa total del sistema. Estas pueden ser: masa, cantidad de movimiento, momento angular, energía almacenable.

Intensivas. (medida independiente a la cantidad total de masa presente) no depende de la masa total del sistema. Estas son: temperatura, presión, densidad, velocidad.

Densidad. (cantidad de sustancia por unidad de volumen). Masa contenida en la unidad de volumen del material. Se representa por :

p= m/v [kg/m³]

Peso específico (densidad de peso). Peso de la unidad de volumen de una sustancia. Es representado por la fórmula:

Relación entre peso específico y densidad. Representado por:

Densidad relativa o gravedad específica. Razón entre la densidad de la sustancia y la densidad del agua a una temperatura determinada. Representada como:

Compresibilidad. A cada incremento o decremento de la presión que se ejerce sobre un fluido, le corresponde una contracción y expansión del fluido. La deformación se llama elasticidad o compresibilidad. Operacionalmente se representa así:

Tensión superficial. Mide las fuerzas internas que hay que vencer para poder expandir el área superficial de un líquido. Energía necesaria para crear una nueva área superficial, trasladando las moléculas de la masa líquida a la superficie de la misma. A mayor tensión superficial, mayor energía necesaria para transformar las moléculas interiores del líquido a moléculas superficiales.

Capilaridad. Subida de un líquido dentro de un tubo fino y hueco o en un espacio muy angosto.

Presión de vapor. La presión de vapor de un líquido, es la presión ejercida por su vapor cuando ambas fases están en equilibrio dinámico.

La mecánica de los fluidos es muy utilizada en el área de ingeniería ambiental porque con ella podemos estudiar ramas referentes al ambiente como hidráulica, ingeniería del

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