Propiedades de los fluidos

Termofluidos TV

14 Dec 201805:02

Summary

TLDREl guion explora los fluidos, como el aire, el agua y el vidrio, y sus propiedades físicas. Se destaca la viscosidad, la tensión superficial y la capilaridad, explicando cómo afectan el flujo y el comportamiento de los fluidos. La tensión superficial permite a insectos como los mosquitos caminar sobre el agua, mientras la capilaridad describe cómo los fluidos pueden ascender en un tubo fino. La visosidad, influenciada por el tamaño de las moléculas y las condiciones ambientales, es crucial para entender el movimiento de los fluidos.

Takeaways

🌊 El aire, el agua de los océanos y los vidrios son ejemplos de fluidos, a pesar de tener estados de la materia distintos.
🔄 Los fluidos son aquellas sustancias que fluyen cuando se les aplica un esfuerzo tangencial, incluyendo líquidos y gases.
🏔️ Algunos fluidos, como el vidrio o el asfalto, fluyen tan lentamente que pueden considerarse sólidos.
💪 La viscosidad es la resistencia de un fluido a la deformación por una fuerza cortante y está relacionada con la adherencia entre sus moléculas.
🔍 La viscosidad depende del tamaño de las moléculas y puede ser afectada por factores externos como la temperatura.
🌡️ Un aumento de temperatura generalmente disminuye la viscosidad de los líquidos y aumenta la de los gases.
🌀 La tensión superficial es la propiedad que permite a los líquidos formar una película fina y elástica en su superficie.
🌞 La tensión superficial se debe a las fuerzas internas entre las moléculas en la superficie del líquido.
🦟 Los mosquitos pueden caminar sobre el agua gracias a la tensión superficial, que les permite ser soportados por una película delgada de agua.
📏 La capilaridad es la capacidad de los fluidos para ascender por un conducto delgado, influenciada por la tensión superficial y el ángulo de contacto.
📉 La altura a la que un fluido puede ascender por capilaridad se calcula a partir de la tensión superficial, el ángulo de contacto, la densidad del fluido, la aceleración de la gravedad y el radio del tubo.

Q & A

¿Qué tienen en común el aire que respiramos, el agua de los océanos y los vidrios de las ventanas de los edificios?
-Tienen en común que son fluidos, es decir, entran dentro de un tipo de sustancias que pueden fluir cuando se les aplica un esfuerzo tangencial.
¿Qué sucede cuando se aplica un esfuerzo tangencial a un sólido y es muy pequeño?
-El sólido sufrirá una deformación mínima o nula, y requerirá una fuerza mayor para sufrir alguna deformación en su geometría original.
¿Qué son los fluidos y cómo se definen físicamente?
-Los fluidos son sustancias que se deforman continuamente cuando se les aplica un esfuerzo tangencial, sin importar su tamaño. Incluyen líquidos y gases.
¿Cómo se define la viscosidad y qué indica?
-La viscosidad es la resistencia que las moléculas de un fluido oponen a la deformación causada por una fuerza cortante o tangencial. Indica el estado en que se encuentran las sustancias.
¿Qué factores afectan la viscosidad de un fluido?
-La viscosidad puede verse afectada por el tamaño de las moléculas, que determinan si el fluido es más o menos viscoso, y por factores ambientales como la energía calorífica o aumentos de temperatura.
¿Qué son la viscosidad dinámica y la viscosidad cinemática, y cómo se relacionan?
-La viscosidad dinámica es el coeficiente de viscosidad igualado a la relación entre el esfuerzo cortante y el cambio de la velocidad con respecto a la altura de fluido. La viscosidad cinemática se define como la relación entre la densidad y la tensión superficial.
¿Cómo se explica la habilidad de los mosquitos para caminar sobre el agua?
-La habilidad de los mosquitos para caminar sobre el agua se debe a la tensión superficial, una propiedad de los líquidos que forma una película fina y elástica que mantiene unida al fluido.
¿Qué es la tensión superficial y cómo se origina?
-La tensión superficial es una propiedad de los líquidos que se comporta como si no tuviera superficie. Se origina en las fuerzas internas de Van der Waals, debido a que las moléculas tienen partes parcialmente positivas y negativas que tienden a unirse.
¿Qué es la capilaridad y cómo afecta a la altura que un fluido puede ascender en un conducto delgado?
-La capilaridad es la propiedad de los fluidos que permite que asciendan por un conducto delgado hasta una cierta altura. Esta altura depende de la tensión superficial, el ángulo de contacto, la densidad del fluido, la aceleración de la gravedad y el radio del tubo.
¿Cómo se define el ángulo de contacto y cómo influye en la capilaridad?
-El ángulo de contacto es el ángulo que forma el menisco del fluido con la pared del recipiente. Influye en la capilaridad ya que la altura que un fluido puede ascender depende del coseno de este ángulo.
¿Cuál es la ecuación que define la altura que alcanza un líquido por capilaridad?
-La ecuación que define la altura es: Altura = 2 * Tensión superficial * coseno(Ángulo de contacto) / (Densidad * Aceleración de la gravedad * Radio del tubo).

Outlines

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🌊 Propiedades de los Fluidos

Este párrafo introduce los fluidos como un tipo de sustancia que incluye el aire, el agua de los océanos, y los vidrios, a pesar de que su estado de la materia varía. Se describen las características de los fluidos, como su tendencia a fluir cuando se aplica un esfuerzo tangencial, y se mencionan líquidos y gases como ejemplos. También se tocan temas como la viscosidad, la tensión superficial, y la capilaridad, explicando cómo estos afectan el comportamiento de los fluidos y su interacción con el entorno.

Mindmap

Keywords

💡Fluidos

Los fluidos son sustancias que pueden fluir y se adaptan a la forma del contenedor que los contiene, como el aire, el agua o el aceite. En el video, se menciona que fluidos incluyen líquidos y gases, y son esenciales para entender el tema central de la transmisión y las propiedades físicas de los fluidos.

💡Esfuerzo tangencial

Esfuerzo tangencial se refiere a la fuerza aplicada paralelo a la superficie de un objeto. En el contexto del video, se relaciona con cómo los fluidos reaccionan ante este tipo de esfuerzo, mostrando su tendencia a fluir y deformarse.

💡Viscosidad

La viscosidad es la resistencia de un fluido a la deformación cuando se aplica una fuerza tangencial. Es un concepto clave en el video, ya que ilustra cómo los fluidos oponen resistencia al flujo y cómo esta resistencia puede variar según el tamaño de las moléculas y las condiciones ambientales.

💡Tensión superficial

La tensión superficial es la fuerza que mantiene unido el fluido en su superficie, como se describe en el caso de los mosquitos caminando sobre el agua. Es un fenómeno que se discute en el video para explicar cómo los fluidos se comportan en el borde de un contenedor.

💡Elasticidad

La elasticidad es la capacidad de un material para regresar a su forma original después de ser deformado. En el video, se relaciona con la propiedad de los fluidos para retomar su forma original tras el cese de un esfuerzo tangencial.

💡Capilaridad

La capilaridad es la propiedad que permite a los fluidos ascender por un conducto fino, como se menciona en el video en relación con la fuerza de adhesión y la fuerza de cohesión. Es un fenómeno importante para entender cómo los fluidos se mueven en sistemas porosos o tubulares.

💡Ángulo de contacto

El ángulo de contacto es la medida del espacio entre la superficie de un líquido y la pared de su contenedor, que se discute en el video en el contexto de la capilaridad y cómo afecta la altura a la que un fluido puede ascender en un conducto.

💡Moléculas

Las moléculas son las unidades básicas que componen los fluidos y son fundamentales para entender la viscosidad y la tensión superficial, como se describe en el video. El comportamiento de las moléculas dentro del fluido determina sus propiedades físicas.

💡Fuerzas internas

Las fuerzas internas, como se mencionan en el video, son las interacciones entre las moléculas dentro del fluido que influyen en su viscosidad y tensión superficial. Estas fuerzas son esenciales para entender el comportamiento del fluido bajo diferentes condiciones.

💡Esfuerzo cortante

El esfuerzo cortante es la fuerza aplicada perpendicular a la dirección del flujo de un fluido y es importante para entender la viscosidad, como se describe en el video. Este concepto se relaciona con cómo los fluidos se desplazan y se deforman cuando se someten a fuerzas externas.

💡Propiedades físicas

Las propiedades físicas, como la densidad y la viscosidad, son características fundamentales de los fluidos que se discuten en el video. Estas propiedades determinan el comportamiento de los fluidos en diferentes situaciones y son cruciales para la comprensión de su dinámica.

Highlights

El aire que respiramos, el agua de los océanos y los vidrios de las ventanas tienen algo en común: todos son fluidos.

La definición de fluir implica que los fluidos experimentan una deformación mínima o nula con un esfuerzo tangencial pequeño.

Líquidos y gases son ejemplos de fluidos que requieren una fuerza mayor para sufrir deformaciones en su geometría original.

Algunos fluidos, como el vidrio o el asfalto, fluyen tan lentamente que pueden considerarse sólidos.

La viscosidad es la resistencia de las moléculas de un fluido a la deformación por una fuerza cortante o tangencial.

La viscosidad está relacionada con la fuerza de adherencia entre las moléculas de un fluido y es aplicable únicamente en fluidos en movimiento.

El tamaño de las moléculas de un fluido influye en su viscosidad; fluidos con moléculas más grandes son más viscosos.

La viscosidad puede verse afectada por factores externos como la energía térmica o aumentos de temperatura.

La tensión superficial es una propiedad de los líquidos que permite la formación de una película fina y elástica en la superficie del fluido.

La tensión superficial se debe a las fuerzas internas entre las moléculas, que tienden a unirse entre sí.

La capacidad de mosquitos para caminar sobre el agua se debe a la tensión superficial, que forma una película elástica en la superficie del agua.

La capilaridad es la propiedad de los fluidos que permite su ascenso en un conducto delgado hasta una cierta altura.

La altura a la que un fluido puede ascender por capilaridad depende de varios factores, incluyendo la tensión superficial y el ángulo de contacto.

Existen dos tipos de meniscos, hidrofóbicos y hidrofílicos, que se forman en función de la interacción entre el fluido y las paredes del conducto.

El ángulo de contacto es el ángulo que forma el menisco con la pared del recipiente y juega un papel crucial en la capilaridad.

La ecuación que define la altura de ascenso de un líquido por capilaridad involucra la tensión superficial, el ángulo de contacto, la densidad del líquido, la aceleración de la gravedad y el radio del tubo.