Definicin de FluidoLos fluidos estn conformados por los lquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).Los fluidos son compresibles pues su volumen se reduce al ser comprimidos o presionados. Sin embargo son fluidos no compresibles los que soportan la fuerza de compresin del mismo modo que los cuerposslidos. Los lquidos sufren escasa deformacin a la compresin, mientras que los gases son fluidos compresibles, estudiados por la termodinmica.

Un fluido es todo cuerpo que tiene la propiedad de fluir, y carece de rigidez y elasticidad, y en consecuencia cede inmediatamente a cualquier fuerza tendente a alterar su forma y adoptando as la forma del recipiente que lo contiene. Los fluidos pueden ser lquidos o gases segn la diferente intensidad de las fuerzas de cohesin existentes entre sus molculas.En los lquidos, las fuerzas intermoleculares permiten que las partculas se muevan libremente, aunque mantienen enlaces latentes que hacen que las sustancias en este estado presenten volumen constante o fijo. Cuando se vierte un lquido a un recipiente, el lquido ocupar el volumen parcial o igual al volumen del recipiente sin importar la forma de este ltimo.

Sistema de fluidos (Mecnica)

La mecnica de fluidos podra aparecer solamente como un nombre nuevo para unacienciaantigua en origen y realizaciones, pero es ms que eso, corresponde a un enfoque especial para estudiar el comportamiento de los lquidos y los gases.Los principios bsicos del movimiento de los fluidos se desarrollaron lentamente a travs de los siglos XVI al XIX como resultado del trabajo de muchos cientficos como Da Vinci, Galileo, Torricelli,Pascal,Bernoulli, Euler, Navier, Stokes, Kelvin, Reynolds y otros que hicieron interesantes aportes tericos a lo que se denomina hidrodinmica. Tambin en el campo de hidrulica experimental hicieron importantes contribuciones Chezy, Ventura, Hagen, Manning, Pouseuille, Darcy, Froude y otros, fundamentalmente durante el siglo XIX.Hacia finales del siglo XIX la hidrodinmica y la hidrulica experimental presentaban una cierta rivalidad. Por una parte, la hidrodinmica clsica aplicaba con rigurosidad principiosmatemticospara modelar el comportamiento de los fluidos, para lo cual deba recurrir a simplificar las propiedades de estos. As se hablaba de un fluido real. Esto hizo que los resultados no fueran siempre aplicables a casos reales. Por otra parte, la hidrulica experimental acumulaba antecedentes sobre el comportamiento de fluidos reales sin dar importancia a al formulacin de unateorarigurosa.La Mecnica de Fluidos moderna aparece a principios del siglo XX como un esfuerzo para unir estas dos tendencias: experimental y cientfica. Generalmente se reconoce como fundador de la mecnica de fluidos modela al alemn L. Prandtl (1875-1953). Esta es una ciencia relativamente joven a la cual a un hoy se estn haciendo importantes contribuciones.

Mecnica de fluidos, es la parte de lafsicaque se ocupa de laaccinde los fluidos en reposo o enmovimiento, as como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniera que utilizan fluidos. La mecnica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronutica, la ingenieraqumica, civil e industrial, la meteorologa, las construcciones navales y la oceanografa.La mecnica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: laestticade fluidos, o hidrosttica, que se ocupa de los fluidos en reposo, y ladinmicade fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El trmino dehidrodinmicase aplica al flujo de lquidos o al flujo de losgasesa bajavelocidad, en el que puede considerarse que elgases esencialmente incompresible. La aerodinmica, o dinmica de gases, se ocupa delcomportamientode los gases cuando los cambios de velocidad ypresinson lo suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la compresibilidad.Entre las aplicaciones de la mecnica de fluidos estn la propulsin a chorro, las turbinas, loscompresoresy las bombas. La hidrulica estudia la utilizacin en ingeniera de la presin del agua o delaceite

4) Propiedades de los fluidosLas propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y caractersticas del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.Propiedades primariasPropiedades primarias otermodinmicas: Presin Densidad Viscosidad Peso y volumen especficosPresin La presin es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual acta, es decir, equivale a la fuerza que acta sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana dereaAse aplica unafuerza normalFde manera uniforme, la presinPviene dada de la siguiente forma:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier direccin y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presin se define como:

Dondees un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presin. La definicin anterior puede escribirse tambin como:

Donde:, es la fuerza por unidad de superficie., es elvector normala la superficie., es el rea total de la superficieS.

Presin absoluta y relativaEn determinadas aplicaciones la presin se mide no como la presin absoluta sino como la presin por encima de lapresin atmosfrica, denominndosepresin relativa,presin normal,presin de gaugeopresin manomtrica.Consecuentemente, la presin absoluta es la presin atmosfrica (Pa) ms la presin manomtrica (Pm) (presin que se mide con elmanmetro).

Densidad Ladensidad(del latndenstas, -tis) es unamagnitud escalarreferida a la cantidad demasaen un determinadovolumende unasustancia. Usualmente se simboliza mediante la letrarhodelalfabeto griego. Ladensidad mediaes la razn entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Si un cuerpo no tiene una distribucin uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesin pequeos volmenes decrecientes(convergiendo hacia un volumen muy pequeo) y estn centrados alrededor de un punto, siendola masa contenida en cada uno de los volmenes anteriores, la densidad en el punto comn a todos esos volmenes:

Tipos de densidadAbsolutaLadensidadodensidad absolutaes la magnitud que expresa la relacin entre lamasay elvolumende una sustancia. Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cbico(kg/m), aunque frecuentemente tambin es expresada en g/cm. La densidad es unamagnitud intensiva.

Siendo, la densidad;m, la masa; yV, el volumen de la sustancia.La densidad relativa de unasustanciaes larelacinexistente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es unamagnitud adimensional(sin unidades)

Dondees la densidad relativa,es la densidad de la sustancia, yes la densidad de referencia o absoluta.Para los lquidos y los slidos, la densidad de referencia habitual es la del agua lquida a la presin de 1atmy la temperatura de 4C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000kg/m, es decir, 1kg/dm.Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presin de 1atmy la temperatura de 0C.Media y puntualPara unsistema homogneo, la expresin masa/volumen puede aplicarse en cualquier regin del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.Sin embargo, un sistema heterogneo no presenta la misma densidad en partes diferentes. En este caso, hay que medir la "densidad media", dividiendo la masa del objeto por su volumen o la "densidad puntual" que ser distinta en cada punto, posicin o porcin"infinitesimal"del sistema, y que vendr definida por:

Sin embargo debe tenerse que las hiptesis de lamecnica de medios continuossolo son vlidas hasta escalas de, ya que a escalas atmicas la densidad no est bien definida. Por ejemplo elncleo atmicoes cerca desuperior a la de la materia ordinaria. Es decir, a escala atmica la densidad dista mucho de ser uniforme, ya que los tomos estn esencialmente vacos, con prcticamente toda la masa concentrada en el ncleo atmico.AparenteLa densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitucin heterognea, y entre ellos, los porosos como elsuelo, los cuales forman cuerpos heterogneos con intersticios de aire u otra sustancia, de forma que la densidad total de un volumen del material es menor que la densidad del material poroso si se compactase. En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

La densidad aparente de un material no es una propiedad intrnseca del material y depende de su compactacin. La densidad aparente del suelo () se obtiene secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 105C hasta peso constante.

Donde:WSS, Peso de suelo secado a 105C hasta peso constante.VS, Volumen original de la muestra de suelo.Se debe considerar que para muestras de suelo que varen su volumen al momento del secado, como suelos con alta concentracin dearcillas 2:1, se debe expresar el contenido de agua que posea la muestra al momento de tomar el volumen.En construccin se considera la densidad aparente de elementos de obra, como por ejemplo de un muro de ladrillo, que contiene ladrillos, mortero de cemento o de yeso y huecos con aire (cuando el ladrillo es hueco o perforado).