Practica 1- propiedades basicas de los fluidos-1907734 PDF

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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Materia: Laboratorio de Mecánica de Fluidos Practica#1 Nombre: Propiedades básicas de los fluidos Hora: Martes (N1)

Brigada: 207

Ing. Raúl Gutiérrez Herrera Nombre

Matricula

Ricardo Valenzuela Delgado

1907734

MARCO TEORICO Un hidrómetro, o densímetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin tener que calcular antes la masa y el volumen. Normalmente está hecho de vidrio y consiste en un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El líquido se vierte en una jarra alta, y el hidrómetro se baja gradualmente hasta que flote libremente.

En líquidos ligeros, como queroseno, gasolina, y alcohol, el hidrómetro se debe hundir más para disponer el peso del líquido que en líquidos pesados como agua salada, leche, y ácidos.

El densímetro mide la gravedad específica o el peso por unidad de volumen comparado con el agua. El dispositivo puede ser calibrado para distintos usos.

Por ejemplo: puede usarse para revisar la batería y los fluidos del radiador, la densidad del azúcar en líquidos y los niveles de alcohol en vinos y licores.

Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante, cuya frecuencia de resonancia está determinada por la masa de los materiales contenidos en un volumen conocido, de manera análoga a como la masa de un diapasón es determinante para el tono de su sonido de resonancia.

Propiedades de fluidos

Un fluido es un medio que toma la forma del recipiente que lo contiene.

Propiedades de un fluido son aquellas magnitudes físicas cuyos valores definen el estado en que se encuentra.

  

Tienen distinto valor para fluidos diferentes, Pueden variar para un fluido determinado cuando varía el valor de alguna otra propiedad, Son: densidad, peso específico, viscosidad, compresibilidad, tensión superficial, presión de saturación, etc.

Densidad

En física y química, la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un objeto sólido.

 

Sus unidades en el S.I. son kg/m3 Agua a pura presión atmosférica y a 4ºC: p= 10^3 kg/m3

Volumen especifico

El volumen específico (v) es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. Es la inversa de la densidad. No dependen de la cantidad de materia. Ejemplos: dos pedazos de hierro de distinto tamaño tienen diferente peso y volumen pero el peso específico de ambos será igual. Este es independiente de la cantidad de materia considerada para calcularlo. A las propiedades que no dependen de la cantidad de materia se las llama "Propiedades Intensivas". Dentro de estas están también por ejemplo el punto de ebullición, el brillo, el color, la dureza y el punto de fusión:

Dónde:

V: Volumen

M: Masa

ρ: Densidad del material.

Se expresa en unidades de volumen sobre unidades de masa. Ej: m3/kg o ft3/lb.

Peso especifico

El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio. Es el peso de cierta cantidad de sustancia dividido el volumen que ocupa. En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newton sobre metro cúbico (N/m3).

Gravedad especifica

Llamada también "densidad relativa", es la relación entre el peso específico de un volumen de fluido y el peso específico del mismo volumen de agua en condiciones estándar de presión y temperatura.

Tensión superficial

• Las moléculas a lo largo de la superficie libre del líquido están sometidas a una fuerza neta dacia el interior.

• Consecuencia física de esta fuerza no equilibrada a lo largo de la superficie: creación de una ‘piel’ o ‘membrana’ hipotética.

• Tensión superficial (sigma): intensidad de la atracción molecular por unidad de longitud.

Unidades en SI: N/m

• Es la razón de la ascensión o bajada de líquidos por tubos de diámetro muy pequeño (capilaridad)

• Suele despreciarse en las aplicaciones de Ingeniería Fluido mecánica

Sus principales características son las siguientes:

    

Generalmente se fabrica de vidrio. Tiene una forma cilíndrica hueca con un bulbo en la parte inferior. Instrumento fundamental en la física. Únicamente flota cuando el volumen del líquido es igual al peso del aparato. Se basa en el principio hidrostático de Arquímedes.

Funciona introduciéndolo gradualmente en el líquido para que flote libre y verticalmente. Luego se observa en la escala el punto cuando la superficie del líquido toca el cilindro del densímetro. Los densímetros contienen una escala de papel adentro para poder leer directamente la densidad. En líquidos ligeros, el densímetro se debe hundir más para acomodar el peso del líquido que en líquidos densos.

De hecho, se puede tener dos instrumentos distintos: uno para los líquidos en general y otro para los líquidos poco densos. El densímetro se utiliza también en la enología para conocer en qué momento de maceración está el vino.

INTRODUCCION En esta práctica lo que encontraremos son los resultados de un densímetro y otro material con el objetivo de entender la práctica y llegar a los valores correspondientes como pudimos observar en el video un densímetro debe ser

utilizado de la manera correcta para tener los valores más exactos posibles de esa forma lograremos el objetivo y lo más importante es utilizar y saber que formulas debes escoger en el momento y en la conversión que se te indique en la tabla, en la que pusimos los datos que fuimos encontrando respecto a cada uno de ellos, ya que te pide varias cosas como peso específico, volumen especifico, gravedad específica. Para estos valores ocupamos dos sistemas para poder tener mejores resultados y los valores serán los mismos solo que serán de diferente manera expresada y con unidades diferentes ya que varía en los dos métodos.

En la práctica tocaremos varios temas importantes para saber dónde podemos encontrar esta información de ello y estar más informada.

DESARROLLO

Funciona basado en el procedimiento de Arquímedes se sumerge en los tubos donde se encuentra el aceite de motor, para transmisión y la glicerina.

Luego se pone el hidrómetro en cada uno de los tubos y se puso a flotar en cada fluido ya que tiene un contrapeso y se sumerge en cada una de las probetas hasta que quede estático para qué marque el nivel del fluido, y da el valor más exacto que se pueda.

Empiezas a observar cuanto marca ya que no se puede quedar tanto tiempo solo lo necesario luego realizas la lectura del hidrómetro y anotas la gravedad específica y ese valor será utilizado para realizar las conversiones necesarias con ello se encontrara la densidad, peso específico y el volumen específico de cada fluido.

DATOS Y RESULTADOS

Lectura del hidrómetro

Sg

Aceite de motor

.886

Aceite para transmisión

.883

Glicerina

1.24

TABLA DE PROPIEDADES FLUIDO 1: AGUA SISTEMA ABSOLUTO

SISTEMA TECNICO

MKS

CGS

INGLES

MKS

CGS

INGLES

996 kg/m3

.996 gr/cm3

62.1 lbm/ft3

101.52 utm/m3

1x10-3 grf.s2/cm4

1.92 slug/ft3

PESO ESPECIFICO

9770.76 N/m3

970 dinas/cm3

1999.6 Poundal/ft3

996 kgf/m3

.996 grf/cm3

62.1 lbf/ft3

VOLUMEN ESPECIFICO

1x10-3 m3/kg

1 cm3/gr

.0161 ft3/lbm

9.8x10-3 m3/utm

1000 cm4/grf.s2

.52 ft3/slug

PROPIEDADES

DENSIDAD

TABLA DE PROPIEDADES FLUIDO 2: ACEITE PARA MOTOR

SISTEMA ABSOLUTO

SISTEMA TECNICO

PROPIEDADES

MKS

CGS

INGLES

MKS

CGS

INGLES

DENSIDAD

885 kg/m3

.885 gr/cm3

55.24 lbm/ft3

90.21 utm/m3

9.02x10-4 grf.s2/cm4

1.71 slug/ft3

PESO ESPECIFICO

8681.85 N/m3

868.18 dinas/cm3

1778.72 Poundal/ft3

885 kgf/m3

.885 grf/cm3

55.24 lbf/ft3

VOLUMEN ESPECIFICO

1.12x10-3 m3/kg

1.129 cm3/gr

.018 ft3/lbm

.0110 m3/utm

1108.6 cm4/grf.s2

.584 ft3/slug

TABLA DE PROPIEDADES FLUIDO 3: ACEITE PARA TRANSMISION

SISTEMA ABSOLUTO

SISTEMA TECNICO

PROPIEDADES

MKS

CGS

INGLES

MKS

CGS

INGLES

DENSIDAD

883 kg/m3

.883 gr/cm3

55.11 lbm/ft3

90.01 utm/m3

9x10-4 Grf.s2/cm4

1.71 Slug/ft3

PESO ESPECIFICO

8662.23 N/m3

866.22 Dinas/cm3

1774.54 Poundal/ft3

883 Kgf/m3

.883 Grf/cm3

55.11 Lbf/ft3

VOLUMEN ESPECIFICO

1.13x10-3 m3/kg

1.13 Cm3/gr

.0181 Ft3/lbm

.0110 M3/utm

1111.1 cm4/grf.s2

.5847 Ft3/slug

TABLA DE PROPIEDADES

FLUIDO 4: GLICERINA

SISTEMA ABSOLUTO

SISTEMA TECNICO

MKS

CGS

INGLES

MKS

CGS

INGLES

1230 Kg/m3

.123 Gr/cm3

76.77 Lbm/ft3

125.38 Utm/m3

1.25x10-3 Grf.s2/cm4

2.38 Slug/ft3

PESO ESPECIFICO

12066.3 N/m3

120.66 Dinas/cm3

2471.9 Poundal/ft3

1230 kgf/m3

.123grf/cm3

76.77 Lbf/ft3

VOLUMEN ESPECIFICO

8.1x10-4 M3/kg

8.13 Cm3/gr

.0130 ft3/lbm

7.97x10-3 M3/utm

800 Grf.s2/cm4

.419 Ft3/slug

PROPIEDADES

DENSIDAD

CONCLUSION

En esta práctica realizamos la utilización del hidrómetro para medir la gravedad específica de cada uno de los fluidos que nos proporcionó el ingeniero de la clase, la verdad es muy interesante ver el método de Arquímedes en acción creo que el hidrómetro es muy importante ya que podemos conocer bien a fondo un fluido y de ellos pudimos sacar características suficientes importantes conocer a un fluido es muy necesario porque si quieres trabajar podrías saber de qué manera se va a comportar ya sea para bien o para mal, por ejemplo cuando sacamos la densidad podemos ver que tan denso es para que lo podríamos utilizar, si sirve para ese trabajo en específico o si tenemos que cambiar de fluido porque no cuenta con la suficiente densidad o al revés, pero esas cosas pueden cambiar.

La verdad la práctica está muy interesante pero al convertir tenemos que tener cuidado con las unidades ya que fácil se pueden perder o faltar, y eso se perjudicaría pero en decimales pero de ahí en fuera todo podría salir bien.

BIBLIOGRAFIAS

Wikipedia. Densímetro. Recuperado el 2 de marzo de 2021

https://es.wikipedia.org/wiki/Dens%C3%ADmetro

Robert L. Mott. Mecánica de Fluidos. Recuperado el 2 de marzo de 2021

https://www.academia.edu/31396567/Mec%C3%A1nica_de_Fluidos_6ta_Edici%C 3%B3n_Robert_L_Mott_pdf

Yunus A. Cengel, John M. Cimbala. Segunda edición Mecánica de fluidos fundamentos y aplicaciones

https://drive.google.com/file/d/1Za6YiByHVz7MrlWR2jogyNXp0qW0adry/view

"Peso específico". Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/peso-especifico/. Consultado: 02 de marzo de 2021. https://concepto.de/peso-especifico/#ixzz6nzgUur8N...