Presión atmosférica:es la que ejerce la atmósfera o aire sobre la Tierra
es el peso de la masa de aire por unidad de superficie
Experiencia de Torricelli
¿Por qué el mercurio no descendió más?
Presión atmosférica normal:
es equivalente a la ejercida por una columna de mercurio de
76 cm de altura
a 0ºC y
a nivel del mar
a 45 º de latitud ( eso implica g “normal”)
Patm= ?Hg h Hg = 13,6 g/cm3 . 980 cm/s2 . 76cm =
= 1,01293 106 dina/cm2 = 101.293 N/m2 = 101.293 Pa = 1 atm
Patm
Vacìo
Vacio
Manómetro de tubo abierto
P=Patm+?.?h
Manómetro de tubo cerrado P=?. ?h
Barómetro de Fortín
Patm=?.h
Presión
P
Presión
P
h
h
h
Referencia
Escala
MEDICIÓN DE PRESIÓN
La presión atmosférica ha sido determinada en más de un kilo por centímetro cuadrado de superficie pero, sin embargo, no lo notarnos (motivo por el cual, por miles de años, los hombres consideraron al aire sin peso).
¿Cómo es que los animales y las personas que están en la Tierra pueden soportar tamaña presión?
El aire ejerce su presión en todas direcciones (como todos los fluidos y los gases), pero los líquidos internos de todos esos seres ejercen una presión que equilibra la presión exterior
HIDRODINÁMICA
DEFINICIONES
ES LA TRAYECTORIA DE UNA PARTICULA QUE SE MUEVE CON REGIMEN ESTABLE E IRROTACIONAL.
ES PARALELA A LA VELOCIDAD EN CADA PUNTO
REGION DEL FLUIDO LIMITADO
POR LINEAS DE CORRIENTE
TUBO DEL FLUJO
LINEAS DE CORRIENTES
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
POR LA LEY DE CONSERVACION DE LAS MASAS:
(Gp:) ?1.S1= ?2.S2
(Gp:) Q = S . ? = cte.
(Gp:) dm1
(Gp:) dm2
(Gp:) dt
(Gp:) dt
(Gp:) =
(Gp:) dr. S1.?1
(Gp:) dr. S2. ?2
(Gp:) dt
(Gp:) dt
(Gp:) =
S1
S2
?1= ?2 si el fluido es incompresible
FLUIDOS IDEALES
Ecuación de Bernoulli
Analicemos la energía en las situaciones 1 y 2
(Gp:) P1 –
TEOREMA DE BERNOULLI
SE BASA EN LA LEY DE CONSERVACION DE LA ENERGIA APLICADA A FUIDOS
CADA TERMINO DE LA ECUACION REPRESENTAN UNA FORMA DE ENERGÍA DEL FLUIDO EXPRESADA POR UNIDAD DE VOLUMEN
ENERGÍA ACUMULADA COMO PRESIÓN
ENERGÍA
CINÉTICA
ENERGÍA
POTENCIAL
GRAVITATORIA
ENERGÍA TOTAL DEL SISTEMA
FLUIDOS REALES
(Gp:) Planos
(Gp:) paralelos
VISCOSIDAD
RESISTENCIA INTERNA A FLUIR
TENSIÓN CORTANTE
FUERZA DE
FRICCION INTERNO
MOVIMIENTO DE CAPAS
O FLUJO LAMINAR
FLUIDOS NEWTONIANOS
LA VISCOSIDAD DEPENDE DEL GRADIENTE DE LA VELOCIDAD
FLUIDOS NO NEWTONIANOS
?= COEFICIENTE DE VISCOSIDAD ABSOLUTO
PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA VISCOSIDAD
PUES HAY PÉRDIDA DE ENERGÍA POR FRICCIÓN
P1 + ½. ?.?12 + ?.h1 = P2 + ½. ?.?22 + ?.h2 + WFR / Vol
P1 + ½.?.?12 + ?.h1 > P2 + ½.?.?22 + ?.h2
FLUIDO VISCOSO
NO SE CONSERVA LA ENERGÍA MECÁNICA
(Gp:) 1
(Gp:) 2
FLUIDO VISCOSO
¿Qué término de la Ecuación de Bernoulli disminuye en el punto 2 respecto del punto 1: ¿POR QUÉ?
a) ½.?.?2b) h.?c) P
FLUIDOS REALES: PÉRDIDA de CARGA
Fluido ideal
Fluido viscoso (real)
LEY DE POISEUILLE
FUERZAS POR PRESIÓN FUERZAS DE ROZAMIENTO
EN UN TUBO POR EL QUE CIRCULA UN LÍQUIDO VISCOSO A VELOCIDAD CONSTANTE ACTUAN:
FP= (P1-P2).S
(Gp:) FF= -?.A.
(Gp:) d?
dr
(Gp:) (P1-P2).S = -?.A.
(Gp:) d?
dr
RESOLVIENDO LA ECUACIÓN DIFERENCIAL Y TENIENDO EN CUENTA LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
(Gp:) ?P.?.r4
(Gp:) 8.l.?
(Gp:) Q=
VELOCIDAD CRITICA
NÚMERO DE REYNOLDS
ES LA VELOCIAD A PARTIR DE LA CUAL EL REGIMEN DEJA DE SER LAMINAR Y PARA A SER TURBULENTO
(Gp:) R=
(Gp:) ?.D.??
ES UN NÚMERO ADIMENSIONAL QUE INDICA SI EL REGIMEN ES LAMINAR O TURBULENTO
(Gp:) VC=2000.
(Gp:) ??.D
TEOREMA DE BERNOULLI
SE BASABA EN LA LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA APLICADA A FUIDOS IDEALES
ENERGÍA ACUMULADA COMO PRESIÓN
PARA FLUIDOS REALES AGREGAMOS AHORA ELTÉRMINO QUE REPRESENTA LA ENERGÍA DEL FLUIDO PÉRDIDA POR ROZAMIENTO EXPRESADA POR UNIDAD DE VOLUMEN
ENERGÍA
CINÉTICA
ENERGÍA
POTENCIAL
GRAVITATORIA
ENERGÍA TOTAL DEL SISTEMA
P2 + ½. ?.?22 + ?.h2 + WFR/Vol
E
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