EN PROCESO DE CONSTRUCCION

Algunas propiedades de los fluidos

Ahora, veremos con más detalle algunas propiedades de los fluidos para que puedas comprender cómo se utilizan para realizar un trabajo. Fíjate en esta tabla, en ella se resume el comportamiento de los dos tipos de fluidos.

La mecánica de fluidos es la rama de la física comprendida dentro de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan.¹ La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.

Nótese que los gases pueden comprimirse, mientras que los líquidos carecen de esta característica (la compresibilidad de los líquidos a altas presiones no es exactamente cero pero es cercana a cero) aunque toman la forma del recipiente que los contiene. La compresibilidad de un fluido depende del tipo de problema, en algunas aplicaciones aerodinámicas, aun cuando el fluido es aire, puede asumirse que el cambio de volumen del aire es cero.

1. Historia de la mecánica de fluidos.-
La moderna mecánica de fluidos nace con Ludwing Prandtl, quien en 1904 elaboró la síntesis entre la hidráulica práctica y la hidrodinámica teórica al introducir la teoría de capa límite.
Varios matemáticos geniales del siglo XVIII; Bernouillí, Clairaut, D'Alembert, Lagrange y Euler habían elaborado, con la ayuda del cálculo diferencial e integral, una síntesis hidrodinámica perfecta; pero no habían obtenido resultados prácticos ni explicado ciertos fenómenos observados en la realidad. Por otro lado, los técnicos hidráulicos habían desarrollado multitud de fórmulas empíricas y experimentos para la solución de los problemas que las construcciones hidráulicas presentaban, sin preocuparse de buscarles base teórica alguna.
El aporte de Prandtl fue justamente lograr que ambas tendencias se unifiquen para marcar el inicio de una nueva ciencia con base teórica y respaldo experimental. El cuadro presentado es una síntesis apretada de los científicos v técnicos que contribuyeron al desarrollo de la mecánica de fluidos.

2. Conceptos.-
Mecánica de Fluidos e Ingeniería Mecánica de Fluidos (IMF) son términos que a veces se usan indistintamente, habiendo ciertamente diferencias entre ellos.
Ciencia se define como una doctrina metódicamente formada y ordenada con un conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas; mientras que ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas que aplican el saber científico a la solución de problemas específicos de la realidad.
La mecánica de fluidos es parte de la física y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento. Pero, ¿Qué es un fluido?, un fluido se define como una sustancia que cambia su forma con relativa facilidad, los fluidos incluyen tanto a los líquidos, que cambian de forma pero no de volumen, como a los gases, los cuales cambian fácilmente de forma y de volumen.
Existe otra definición más elaborada que define a un fluido como una sustancia capaz de fluir; entiéndase la fluidez como la propiedad de deformarse continuamente bajo la acción de una fuerza tangente al piano de aplicación por pequeña que sea.
La mecánica de fluidos forma parte de la currícula de la mayoría de ingenierías porque nos proporciona los fundamentos y herramientas necesarios para diseñar y evaluar equipos y procesos en campos tecnológicos tan diversos como el transporte de fluidos, generación de energía, control ambiental, vehículos de transporte, estructuras hidráulicas, etc.
Tales fundamentos se refieren a la naturaleza de los fluidos y de las propiedades que los describen; las leyes físicas que gobiernan su comportamiento; la expresión matemática de estas leyes y las diversas metodologías que pueden emplearse en la solución de los problemas.

3. Ingeniería de fluídos.-

La ingeniería de fluidos envuelve un amplio rango de aplicaciones que tienen en común la manipulación artificial de los fluidos en beneficio del hombre o del medio ambiente. Tales aplicaciones van desde la distribución del agua para riego o consumo humano, la disposición de desechos líquidos, la producción de energía eléctrica, los procesos de transporte de fluidos, el transporte mediante vehículos terrestres, acuáticos o aéreos y los procesos naturales atmosféricos u oceánicos. De esta manera, la ingeniería de fluidos puede dividirse en las siguientes Áreas:

Proyecto Mecánica de Fluidos Semestre A-2008 El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación. Proyecto Numero 1. Tornillo de Arquímedes El tornillo de Arquímides es dispositivo que se utilizaba antiguamente en los barcos para sacar el agua. Permite simplemente al girar la manivela hacer que el agua suba por el tubo en espiral hasta salir por el extremo superior y así funcionar como un bomba de agua.

Proyecto Numero 1. Tornillo de Arquímedes El tornillo de Arquímides es dispositivo que se utilizaba antiguamente en los barcos para sacar el agua. Permite simplemente al girar la manivela hacer que el agua suba por el tubo en espiral hasta salir por el extremo superior y así funcionar como un bomba de agua. 

El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación. 

Proyecto Número 2.- Comprobación del Principio de Arquímedes Se utiliza un instrumento para pesar , una botella con arena y una caja de vidrio llena de agua la cual tiene un tubo para desagüar. Se puede comprobar que al introducir la botella con arena en el agua la disminución de peso es igual al peso del líquido desalojado. Se coloca un objeto que flote en una vasija con agua que tiene un tubo para desaguar. Si se recolecta el agua desplazada por el objeto se puede comprobar que el peso de ella es igual al del objeto introducido. 

El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación. 

Proyecto Número 3.- Submarino (principio de Pascal) Un tubo de vidrio lleno de agua y que tiene una conexión a una jeringa, con la cual se puede variar la presión del líquido, contiene en su interior un gotero el cual puede ascender o descender en dependencia de la presión dada al fluido en el tubo de vidrio. El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación.

Proyecto Número 4. Desnivel de líquido en vasos comunicantes Se dispone de un tubo en forma de U en el cual se colocan dos líquidos inmiscibles, por ejemplo agua y aceite. Se puede observar que al estar sus dos extremos abiertos existe un desnivel entre las ramas del tubo. Mientras que si se tiene un solo líquido el nivel en sus extremos es el mismo independientemente del tamaño y forma. El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación.

Proyecto Número 5. Detector de presión hidrostática Utilizando un dispositivo que posee una membrana y está conectado a un tubo manométrico se puede observar la variación de presión con la profundidad al introducir en un fluido el tubo inferior del equipo. El proyecto consiste en la elaboración de un pequeño equipo para la demostración de una propiedad o ley de la mecánica de los fluidos. Este equipo deberá ser presentado en una exposición pública (con duración de 5 a 10 minutos), al final del semestre y deberá venir acompañado de un pequeño informe (de 2 a 3 páginas). El proyecto será elaborado en equipo de 2 estudiantes. La exposición y el informe deberán reflejar la correcta comprensión de la propiedad o ley en estudio. El equipo deberá tener una buena presentación y deberá ser lo suficientemente robusto para ser utilizado posteriormente para demostraciones en el laboratorio para Mecánica de Fluidos. Para la calificación se tomaran en cuenta los siguientes aspectos: • Calidad funcional y apariencia del equipo construido. • Demostración del entendimiento del fenómeno estudiado tanto en el informe como en la presentación. • Capacidad de transmitir el conocimiento a los compañeros del curso en la exposición. La figura presentada en cada proyecto es ilustrativa del fenómeno y se deja libertad a los estudiantes de modificar la configuración y apariencia de los equipos propuestos según conveniencia e imaginación.  

La potencia eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico. Es decir, la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La tensión eléctrica se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico entre dos puntos del campo eléctrico.

https://es.slideshare.net/josefelo20/ley-de-ohm-y-potencia

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/tema8.html