Fluidos

Fluidos

Los tres estados comunes, o fases, de la materia, son sólido, líquido y gaseoso. Estos estados tienen diferencias entre sí, ya que un sólido mantiene una forma y tamaño fijo; aun si se le aplica una fuerza, no cambiará con facilidad de forma ni de volumen. Un líquido toma la forma del recipiente que lo contiene, aunque no se comprime de forma fácil. Un gas no tiene forma ni volumen fijo, se expande y llena su recipiente. Por ejemplo, cuando se llena un neumático de un automóvil, el aire no se concentra en el fondo sino que llena todo el volumen del neumático.

Además hay un cuarto estado de la materia, el plasma; éste, solo se presenta en temperaturas muy altas y consiste en átomos ionizados (electrones separados de su núcleo).

Densidad y gravedad específica

A veces se dice que el hierro es “más pesado” que la madera. Esto no es verdad; es claro que un tronco de árbol pesa más que un clavo de hierro. Lo que deberíamos decir es que el hierro es más denso que la madera.

La densidad, p, de un objeto (representada con la letra griega rho minúscula), se define como su masa por unidad de volumen

p= m/V

Donde m es la masa del objeto y V su volumen, la densidad es una propiedad de cualquier sustancia pura. Los objetos de determinada sustancia, pueden tener cualquier tamaño o masa pero la densidad será la misma para todos. Aunque a veces es necesario usar una tabla para representar la masa de un objeto como:

m= pV

Y el peso de un objeto, mg, como pVg. La unidad del SI para la densidad es kg/m3. A veces se dan las densidades en g/cm3. Y es necesario hacer una conversión, 1kg/m3 = 1000g/1000000cm3)=1g/1000cm3. Entonces una densidad expresada en g/cm3 se debe multiplicar por 1000 para obtener el resultado en kg/m3, por ejemplo la densidad del aluminio p=2.70g/cm3, que es igual a 2700 kg/m3.

Ejemplos:

¿Qué volumen ocupa 0.4Kg de alcohol? ¿Cuál es el peso de este volumen?

V= m/p = 0.4kg/(790kg/m^3 ) = 0.0005 m3

W= D.V= 7742kg.m3/s2.0.0005m3= 3.871 Newton

D= p.g = 790kg/m3. 9.8m/s2 = 7742 kg.m3/s2

¿Qué volumen de agua tiene la misma masa que 100 cm3 de plomo? ¿Cuál es el peso especifico del plomo?

m = pV = 11.3 g/cm3. 100cm3 = 1130 gramos.

V = m/(pH_2O ) = 1130g/(1.0g/〖cm〗^3 ) = 1130 cm3

D = p.g = 1130 kg/m3. 9.8 m/s2 = 11074 N/m3

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