1. PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS
VISCOSIDAD
Esta propiedad es una de las más importantes en el estudio de los fluidos y
se pone de manifiesto cuando los fluidos están en movimiento.
La viscosidad de un fluido se define como su resistencia al corte. Se puede
decir que es equivalente a la fricción entre dos sólidos en movimiento
relativo.
En el caso de un fluido, consideremos un par de placas de vidrio, lo
suficientemente grandes como para despreciar un posible efecto de borde, y
separadas una distancia pequeña.
TENSION SUPERFICIAL
La tensión superficial se define en general como la fuerza que hace la
superficie (la "goma" que se menciona antes") dividida por la longitud del borde
de esa superficie. Por ejemplo,
donde F es la fuerza que debe hacerse para "sujetar" una superficie de ancho l.
El factor 2 en la ecuación se debe a que una superficie tiene dos "áreas" (una
por cada lado de la superficie), por lo que la tensión superficial actúa
doblemente.
2. Algunos valores de la tensión superficial son:
Líquido
Temperatura
líquido (ºC)
Tensión superficial
(N/m)
Petróleo 0º 0,0289
Mercurio 20º 0,465
Agua 0º 0,0756
20º 0,0727
50º 0,0678
100º 0,0588
CAPILARIDAD
La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión
superficial (la cual, a su vez, depende de la cohesión o fuerza
intermolecular del líquido), que le confiere la capacidad de subir o bajar por
un tubo capilar.
Cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es más potente que la
adhesión a las paredes del capilar (como el caso del mercurio), la tensión
superficial hace que el líquido llegue a un nivel inferior, y su superficie es
convexa.
3. COHESIÓN
Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una
sustancia. La cohesión es diferente de la adhesión; la cohesión es la fuerza de
atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que
la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.
En el agua la fuerza de cohesión es elevada por causa de los puentes de
hidrogeno que mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando
una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible. Al
no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto
hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de
agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos.
INCOMPRENSIBILIDAD
4. Esta propiedad es característica de los líquidos para oponerse a ser
comprimidos bajo cualquier condición, tenemos como ejemplo:
Cuando llenamos una jeringa con algún líquido, tapamos dicha jeringa, y
tratamos de empujar el embolo, tendremos como resultado con una gran
oposición y resulta imposible hacerlo, debido a que los líquidos poseen
características de contar con una densidad prácticamente constante.
En otras palabras la masa y el volumen que el líquido ocupa permanecen
constantes en el tiempo aunque se les aplique fuerza de diversas magnitudes.
DENSIDAD
La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un
espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen.
Probablemente a veces hemos escuchado hablar de densidad de la materia o
de la densidad de un bosque o de la densidad poblacional.
Supongamos que vamos a ver un partido de fútbol y nos damos cuenta de que
en las galerías del estadio hay muy poca gente. Si dividimos todos los asientos
disponibles por el número total de asistentes tendremos como resultado un
valor numérico grande, donde habrá más de un asiento por cada persona
presente. Si el estadio está lleno totalmente, en la división propuesta
tendríamos un valor numérico menor, si no sobran asientos, la división sería
uno y significaría que hay un asiento por persona.
5. PESO ESPECIFICO
Esta propiedad la podemos definir como la cantidad de materia contenida en la
unidad de volumen, y esta se obtiene con la división entre un peso conocido de
una sustancia y el volumen que ocupa
Es decir:
Dónde:
6. PRESION
La presión representa la intensidad de la fuerza que se ejerce sobre cada
unidad de área de la superficie considerada. Cuanto mayor sea la fuerza que
actúa sobre una superficie dada, mayor será la presión, y cuanto menor sea la
superficie para una fuerza dada, mayor será entonces la presión resultante.
El concepto de presión es muy general y por ello puede emplearse siempre
que exista una fuerza actuando sobre una superficie. Sin embargo, su empleo
resulta especialmente útil cuando el cuerpo o sistema sobre el que se ejercen
las fuerzas es deformable. Los fluidos no tienen forma propia y constituyen el
principal ejemplo de aquellos casos en los que es más adecuado utilizar el
concepto de presión que el de fuerza.
Cuando un fluido está contenido en un recipiente, ejerce una fuerza sobre sus
paredes y, por tanto, puede hablarse también de presión. Si el fluido está en
equilibrio las fuerzas sobre las paredes son perpendiculares a cada porción de
superficie del recipiente, ya que de no serlo existirían componentes paralelas
que provocarían el desplazamiento de la masa de fluido en contra de la
hipótesis de equilibrio. La orientación de la superficie determina la dirección de
la fuerza de presión, por lo que el cociente de ambas, que es precisamente la
presión, resulta independiente de la dirección; se trata entonces de una
magnitud escalar.