suponiendo que es un fluido. 4) Cierta mañana, un empleado de una arrendadora de automóviles llena el tanque de gasolina de acero de un auto hasta el tope y luego lo estaciona. a) Esa tarde, al aumentar la temperatura, ¿se derramará gasolina o no? ¿Por qué?
Respuestas
Explicación:
CAPÍTULO 4. Mecánica de fluidos INTRODUCCIÓN La materia puede clasificarse por su forma física como un sólido, un líquido o un gas. Las moléculas de los s6lidos a temperaturas y presiones ordinarias tienen atracción fuerte entre ellas y permanecen en posición fija relativa una a la otra. Luego un sólido tiene volumen y forma definida y sufre deformaciones finitas bajo la acción de una fuerza. Las moléculas de los líquidos a temperaturas y presiones ordinarias tienen poca atracción entre ellas y cambian de posición relativa una a otra. En consecuencia los líquidos tienen volumen definido tomando la forma del recipiente que los contiene, pero no lo llenan necesariamente. Las moléculas de los gases a. temperaturas y presiones ordinarias tienen muy poca atracción entre ellas y tienen un movimiento al azar, o sea que los gases no tienen volumen ni forma definidas, adoptan la forma del recipiente que los contiene y lo llenan completamente. : . A causa de que los líquidos y gases a temperaturas y presiones ordinarias no resisten la acción de un esfuerzo cortante y continúan deformándose bajo su acción, son conocidos como fluidos. La rama de la Física que estudia los efectos de las fuerzas que actúan sobre 1os fluidos se denomina Mecánica de Fluidos, tradicionalmente subdividida en dos partes estática y dinámica. Estática de los fluidos, estudia el equilibrio de los fluidos bajo la acción de fuerzas estacionarias. Dinámica de los fluidos, estudia el movimiento de los fluidos y las causas que la producen, sostienen o se oponen a este movimiento. DENSIDAD, DENSIDAD RELATIVA Y PESO ESPECÍFICO Densidad o masa especifica En un fluido, es importante la densidad o masa específica ella permite calcular el peso del elemento de volumen que se considere, que es una posible fuerza exterior actuando sobre cada elemento de fluido. Para un elemento de volumen dV ubicado en algún punto del fluido y que contenga una masa dm, la densidad ρ en ese punto se define mediante dVdm=ρ La unidad de densidad en SI será kg/m3 pero se usa generalmente densidades en g/cm3, 1 g/cm3 =1000 kg/m3. Densidad relativa Es posible utilizar una escala de densidades relativas a la de alguna sustancia específica, por ejemplo existen las densidades de los fluidos respecto al agua, es decir aguarρρρ=, cantidad adimensional. Densidad del agua a 4º C = 1g/cm3 Peso específico El peso específico denotado por γ se define como el peso por unidad de volumen del fluido, es decir gργ=, la unidad SI será N/m3. Ejemplo 1. Suponga que usted es capaz de llevar un peso de 400 N. ¿Cuál sería el tamaño del cubo hecho de oro podría usted llevar? La densidad del oro es 19300 kg/m3. Solución. gaVgmgW3ρρ=== ⇒ ()()338,919300400==gWaρ = 0,13 Lado del cubo = a = 13 cm LA PRESIÓN EN LOS FLUIDOS. 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. La presión se designa con la letra p, y se define como la fuerza de compresión por unidad de área perpendicular a la fuerza. fuerza la distribuye se que la sobre Area áreaun sobre normal Fuerza=p = AF O bien dAdFAFp=ΔΔ=→Δ0Alim Unidades de presión. En el Sistema Internacional (SI) la unidad de presión es el pascal, se re
Al aumentar la propiedad de la temperatura de un fluido en este caso combustible podría alcanzar su punto de inflamación también podría expandirse un poco mas presentando un condición ligera.
¿Qué pasa si aumentamos la temperatura en un fluido?
Al llenar el tanque de gasolina el fluido tiende a tomar la forma y volumen del material que lo sostiene sufriendo deformaciones considerables, ocupando su máximo volumen lo cual al aumentar la temperatura del fluido, es decir, del combustible el mismo podría ejercer presión sobre el tanque de acero al expandirse logrando una ruptura debido al aumento de temperatura y presión sobre el material de acero.
También, el combustible podría alcanzar su punto de inflamación.
Para ver mas sobre, las deformaciones que puede ocasionar el aumento de temperatura de un fluido adaptado en un volumen determinado, visita:
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