Fluido

Cualquier sustancia que presenta la propiedad de que una porción de la misma puede desplazarse respecto a otra, es decir, puede fluir, venciendo las fuerzas de atracción entre las moléculas. Se caracterizan por carecer de elasticidad de forma, adoptando la del recipiente que los contiene.

Tensión Superficial

Las fuerzas atractivas entre las moléculas de la superficie de un líquido, por unidad de longitud, es lo que se denomina tensión superficial. Una molécula en la superficie de un líquido estará sometida a las atracciones del propio líquido que actúan en una semiesfera de acción, con una resultante vertical hacia abajo, y unas fuerzas superficiales que se compensan. Debido a la tensión superficial, la superficie de los líquidos se presenta como si fuera una membrana elástica resistente a la ruptura. La tensión superficial se opone al aumento de la superficie del líquido.

Capilaridad

Cuando introducimos un tubo de pequeño diámetro en agua u otro líquido que moje, se observa que este sube por el interior del tubo hasta una altura h (formula). Esta experiencia representa la ley de Jurin que dice que los ascensos o descensos de los líquidos por tubos capilares, son inversamente proporcionales a los radios de los tubos y a la densidad del líquido, y proporcionales a la tensión superficial y al coseno del ángulo de conjunción. La superficie de separación de dos cuerpos presenta siempre propiedades peculiares, porque las moléculas de ambos no se encuentran en las mismas condiciones que las alojadas en sus masas respectivas. Por eso, esta superficie común debe ser el asiento de fenómenos de carácter especial, que se hacen muy evidentes y manifiestos cuando alguno de los cuerpos en contacto es un fluido, pues, en virtud de su deformabilidad, cualquier asimetría en las acciones da lugar a cambios de forma capaces de denunciar la existencia de las causas que los producen. Se llaman fenómenos capilares, los que se presentan en las superficies, líneas y puntos de contacto de un líquido con otro cuerpo cualquiera. Este nombre tiene su origen en el hecho de que los fenómenos son muy evidentes cuando se dispone de un líquido en un tubo de pequeño diámetro, es decir, cuanto más se asemeje el tubo a un cabello, cuyo nombre en latín es capillus. La parte de la física que estudia los fenómenos capilares se llama capilaridad.

Vasos Comunicantes

Cuando dos o más depósitos de forma cualquiera comunican entre sí por la parte inferior y se llena el conjunto con un líquido, si este está en equilibrio, alcanza en todos la misma altura.

Principio de Arquímedes

El empuje de los líquidos es un fenómeno conocido, un cuerpo sumergido en agua parece pesar menos que en aire, y un cuerpo cuya densidad media es menor que la del fluido en que está inmerso puede flotar en él. Ejemplos: el cuerpo humano en el agua o un globo de helio en el aire. El principio afirma que cuando un cuerpo está sumergido en un fluido, este ejerce sobre el cuerpo una fuerza hacia arriba igual al peso del fluido desalojado por él.

Teorema de Bernoulli

Constituye una relación fundamental en la mecánica de fluidos, y al igual que las restantes ecuaciones en la fluidodinámica puede deducirse de las leyes fundamentales de la mecánica de Newton.

Aplicaciones:

• Efecto Venturi: establece que cuando un fluido aumenta su velocidad sin variar de nivel su presión disminuye.
• Tubo de Pitot: este dispositivo se usa para medir la velocidad de los fluidos; en el caso de líquidos, consta de un tubo acodado en ángulo recto con una de sus aberturas frente a la corriente; debido a la presión cinética del líquido, este se eleva en el tubo hasta una cierta altura h.
• Teorema de Torricelli: se refiere a la velocidad de salida de un líquido por un orificio practicado en una pared delgada del recipiente que lo contiene y es una importante consecuencia del teorema de Bernoulli.

Viscosidad

Rozamiento interno que experimentan dos capas líquidas cuando resbalan una sobre otra. Hay otra forma de expresar la viscosidad, que es por la viscosidad relativa, se entiende por tal número que expresa cuántas veces es más viscoso el líquido ensayado que el agua pura a 20ºC. Es la responsable de que en las conducciones haya pérdidas de energía mecánica por transformación en calor.

Régimen Laminar

Está caracterizado por el hecho de que en una sección normal a la corriente existe una variación de velocidad, motivada por el efecto de la viscosidad. Como consecuencia, de la pérdida energética correspondiente, la presión del fluido tiene necesariamente que disminuir a lo largo de una tubería horizontal.

Régimen Turbulento (Número de Reynolds)

Cuando la velocidad del fluido es tan elevada que se forman en su seno remolinos, se dice que el régimen es turbulento; su origen radica en la viscosidad del fluido, ya que si la diferencia de velocidad entre dos láminas es muy elevada, al deslizar una sobre otra, la fuerza de rozamiento obliga a voltear sobre sí misma la superficie de contacto entre ambas, dando lugar así a la formación de remolinos, que se forman como si la capa más rápida sacara virutas de la más lenta.

Ley de Poiseuille

Sabemos que la viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.

Tuberías en Serie

Se instalan una a continuación de la otra y el caudal circulante es el mismo en todas ellas.

Tuberías en Paralelo

Parten de un mismo punto para, después de un determinado recorrido, unirse en un punto alejado del primero; el caudal circulante se reparte entre los distintos ramales que forman el tramo en paralelo.