Propiedades del fluido

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Propiedades del fluido

1. densidad o densidad de masa

La densidad o densidad de masa de un fluido se define como la relación entre la masa del fluido y su volumen. Por lo tanto, la masa por unidad de volumen de un fluido se llama densidad.

símbolo

(Bajo). La unidad de densidad de masa en unidades SI es kg/metro cúbico. Se puede suponer que la densidad de los líquidos es constante, mientras que la densidad de los gases cambia con los cambios de presión y temperatura.

El valor de la densidad del agua es de 1 g por centímetro cúbico o 1000 kg por metro cúbico.

2. Gravedad específica y densidad de peso

El peso específico o densidad gravimétrica de un líquido es la relación entre el peso del líquido y su volumen.Por tanto, el peso por unidad de volumen de un fluido se denomina densidad gravimétrica y se representa con el símbolo

.

Valor de gravedad específica para una densidad particular (

) de agua es

3. Volumen específico

El volumen específico de un fluido se define como el volumen del fluido ocupado por una unidad de masa o volumen por unidad de masa del fluido.

volumen específico =

Por lo tanto, el volumen específico es el recíproco de la densidad de masa. Se expresa como:

Aplica para gas en general.

4. Gravedad específica

La gravedad específica se define como la relación entre la densidad (o densidad) gravimétrica de un fluido y la densidad (o densidad) gravimétrica de un fluido estándar. Para los líquidos, el fluido estándar es el agua y para los gases, el fluido estándar es el aire. La gravedad específica también se llama densidad relativa. Es una cantidad adimensional y se denota con el símbolo S.

S (para líquidos) =

S (para gas) =

Por lo tanto, densidad gravimétrica del líquido = S x densidad gravimétrica del agua = S x

Densidad del líquido = S x densidad del agua = S x 1000

.

Si se conoce la gravedad específica del fluido, la densidad del líquido es igual a la gravedad específica del fluido multiplicada por la densidad del agua. Por ejemplo, la gravedad específica del mercurio es 13,6. Por lo tanto densidad del mercurio = 13,6 x 1000

.

5. Viscosidad líquida:

La viscosidad se define como la propiedad de un fluido que ofrece resistencia a que una capa de fluido se mueva sobre otra capa de fluido adyacente. Cuando dos capas de fluido a distancia se mueven una sobre la otra a diferentes velocidades, la viscosidad y la velocidad relativa ejercen esfuerzos cortantes entre las capas de fluido.

Las capas superiores inducen un esfuerzo cortante en las capas adyacentes y las capas inferiores inducen un esfuerzo cortante en las capas superiores. Este esfuerzo cortante es proporcional a la tasa de cambio de velocidad.símbolo

.

dónde

(mu) es la constante de proporcionalidad, conocida como coeficiente de viscosidad dinámica o viscosidad sola. Representa la tasa de deformación por corte, la tasa de deformación por corte o el gradiente de velocidad.

La viscosidad también se define como el esfuerzo cortante requerido para producir una tasa unitaria de deformación cortante.

Unidades de Viscosidad:

En el sistema MKS, unidades de viscosidad =

Unidades CGS de viscosidad (también llamadas poise) =

Unidad SI de viscosidad =

= Pa-s

conversión de unidades

Conversión entre sistemas MKS y CGS

1 N = 1000 x 100 dinas

viscosidad cinemática

Se define como la relación dinámica entre viscosidad y densidad de un fluido. símbolo griego (

) se llama Nu. por lo tanto,

En MKS y SI, la unidad de viscosidad cinemática es

En unidades CGS se escribe como En los sistemas CGS, la viscosidad cinemática también se denomina stoke.

Un trazo = 1

Ley de la viscosidad de Newton:

Esfuerzo cortante (

) es directamente proporcional a la tasa de cambio de la deformación cortante. La constante de proporcionalidad se llama coeficiente de viscosidad.

Los fluidos que obedecen la relación anterior se conocen como fluidos newtonianos, y los fluidos que no obedecen la relación anterior se denominan fluidos no newtonianos.

Cambio en la viscosidad con la temperatura:

La viscosidad de los líquidos disminuye al aumentar la temperatura, mientras que la viscosidad de los gases aumenta al aumentar la temperatura.

(i) para líquidos:

dónde,

= la viscosidad del líquido a cálmate

= la viscosidad del líquido a cálmate

es una constante líquida.

En cuanto al agua,

(ii) para gas

Para aire,

Tipo de líquido basado en la viscosidad:

Los fluidos se pueden clasificar en cinco tipos:

1. fluido ideal
2. verdadero fluido
3. fluido newtoniano
4. fluido no newtoniano
5. fluido plástico ideal

Figura: Tipos de fluidos

1. Fluido ideal:

Un fluido incompresible y no viscoso se conoce como fluido ideal. Un fluido ideal es solo un fluido imaginario porque todos los fluidos existentes tienen algún grado de viscosidad.

2. Fluido real:

Los fluidos con viscosidad se conocen como fluidos reales. Todos los fluidos reales son fluidos reales.

3. Fluido newtoniano:

Un fluido real en el que el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la tasa (o gradiente de velocidad) de la deformación cortante.

4. Fluidos no newtonianos:

Un fluido real en el que el esfuerzo cortante no es proporcional a la tasa de deformación cortante.

5. Fluido plástico ideal:

Un fluido en el que el esfuerzo cortante es mayor que el valor de fluencia y el esfuerzo cortante es proporcional a la tasa (o gradiente de velocidad) de la deformación cortante.