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• Carmen De la Cruz

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FLUIDOS FLUIDOS NEWTONANOS •

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Un FLUÍDO NEWTONIANO es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de FLUÍDO NO NEWTONIANO. Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, agua, gasolina, vino y algunos aceites minerales.

ECUACIÓN CONSTITUTIVA •

Matemáticamente, el rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se puede representar por la relación:

Donde:

* τ es la tensión tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades de tensión o presión ([Pa]). * µ es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en [Pa·s] o [kp·s/cm2]. * en

es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano el que estamos calculando la tensión tangencial, [s−1].

La ecuación constitutiva que relaciona el tensor tensión y el gradiente de velocidad y la presión en un fluido newtoniano es simplemente:

FLUIDOS NEWTONIANOS Y NO NEWTONIANOS

Se denominan Fluidos a las sustancias en general, aquellas que se deforman cuando se le aplica una presión o tensión en su superficie, las que conocemos como agua o gasolina que adoptan la forma del recipiente que los contiene, pero no todos los fluidos se comportan de la misma manera a las fuerzas externas que reciben, esto se debe a la viscosidad que representan, la viscosidad es la resistencia de un fluido a moverse o cambiar de forma por una acción aplicada.

FLUIDOS NEWTONIANOS Fluidos Newtonianos que son los que tienen un comportamiento normal, como por ejemplo el agua, tiene muy poca viscosidad y esta no varía con ninguna fuerza que le sea aplicada, si le damos un golpe a la superficie del agua en una piscina esta se deforma como es lógico.

FLUIDOS NO NEWTONIANOS •

Fluidos No-Newtonianos, tienen un comportamiento extraño o fuera de lógica, este tipo de fluidos no cumplen con las leyes de newton, presentan mayor viscosidad, la cual además puede variar con las tensiones (fuerzas) que se le aplican, lo que hace que se comporte en ocasiones como un sólido ante mayor fuerza y como un líquido con menos tensión aplicada.

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Ejemplos de este tipo de fluidos son la salsa de tomate (ketchup) y la pasta dental, que para que salgan de sus recipientes debemos de hacer un esfuerzo, que hace que su viscosidad disminuya y la "sustancia" pueda salir al exterior o la miel que si la revolvemos con una cucharilla se formaría un remolino hacia arriba y no hacia abajo como normalmente sucedería en el café por ejemplo.

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Un fluido No Newtoniano se puede preparar sencillamente combinando maicena (almidón de maíz) y agua, revolviendo la mezcla hasta que se empieza a notar que esta se endurece mientras más fuerza se le aplica, entonces se aprecia el efecto de resistencia al movimiento.

Propiedades de los Fluidos Los fluidos presentan propiedades que los identifican; entre ellas podemos nombrar la viscosidad, estabilidad, turbulencia, entre otros. No es necesario dividirlas en grupos, sino, tenerlas claras el momento de definir un fluido. ESTABILIDAD Se dice que le fluido es estable cuando sus partículas siguen una trayectoria uniforme, es decir, nunca se cruzan entre sí. La velocidad en cualquier punto se mantiene constante en el tiempo. TURBULENCIA Debido a la rapidez en la que se desplazan las moléculas el fluido se vuelve turbulento. Un flujo irregular caracterizado por pequeñas regiones similares a los torbellinos. VISCOSIDAD En general la viscosidad es una propiedad de los fluidos que se refiere al grado de fricción interna. Se asocia con la resistencia que presentan dos capas adyacentes moviéndose dentro del fluido. Debido a que la viscosidad parte de la energía cinética del fluido se convierte en energía interna. DENSIDAD Describe cuan unidos están los átomos que componen del fluido. Es decir, el grado de compactación que existe internamente. Densidad = Masa/Volumen VOLUMEN ESPECÍFICO Hace referencia al volumen que ocupa un fluido por unidad de peso.

En el caso de los gases, está afectado de manera importante por la temperatura y la presión.

PESO ESPECÍFICO Este número está íntimamente ligado a la densidad de cualquier material y debido a si fácil manejo en unidades terrestres su uso es muy amplio dentro de la Física. Pe = W / V Pe = d * g GRAVEDAD ESPECÍFICA Indica la densidad de un fluido respecto a la densidad del agua a temperatura estándar. La gravedad específica es adimensional, no tiene unidades debido a que resulta del cociente entre dos unidades de igual magnitud. TENSIÓN SUPERFICIAL Se debe a que las moléculas del líquido, ejercen fuerzas de atracción entre sí mismas. En el caso del agua, esta propiedad dificulta si paso por aberturas pequeñas. CAPILARIDAD Esta propiedad le permite a un fluido, avanzar a través de un canal delgado, siempre y cuando, las paredes de este canal estén lo suficientemente cerca. PROPIEDADES DE LOS GASES IDEALES Describe el comportamiento de los fluidos en estado gaseoso. La ecuación fundamental es: PV = nRT Donde: P: Presión absoluta.

V: Volumen. N: Número de moles. R: Constante universal de los gases: 0.08206 atm.L/molºK. T: Temperatura absoluta. En el modelo de un fluido ideal, se proponen los siguientes cuatro planteamientos: • •

El fluido es viscoso cuando no presenta fricción interna. El fluido es estable cuando la velocidad del flujo en todos los puntos permanece constante.

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El fluido es incompresible cuando la densidad es constante.

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El fluido es irrotacional cuando el no gira alrededor de su centro de masa y no tiene momentum angular alrededor de algún punto.

Newtonianos

No Newtonianos

A una temperatura fija su viscosidad no cambia y esta se mantiene constante

Influyen otros factores a parte de la temperatura, por lo tanto su viscosidad es variable.

Ejemplo de estos fluidos en la vida diaria son la pasta de dientes y la salsa de tomate, a los cuales se les debe aplicar una fuerza inicial para que comiencen a fluir.

http://www.slideshare.net/GarciaMuvdi/propiedades-de-los-fluidos