4 Semestre. Segundo Parcial. Bloques 1 y 2
Bloque 1
Tema 1
Hidráulica
Esta será la rama de la física que estudiara el comportamiento y propiedades de los fluidos. Se apega a los conceptos de la mecánica newtoniana en el sentido que se les analiza cuando están en reposo (estática) y cuando están en movimiento.
Características de los líquidos
Los fluidos pueden dividirse en líquidos y gases y su diferencia es que los líquidos son más incomprensibles y los gases son comprensibles. Es decir densidad constante y disminuye el volumen al aplicarles la presión.
Cohesión, fuerza de atracción entre moléculas iguales.
Adhesión, fuerza de atracción entre moléculas diferentes.
Tensión superficial, fuerza que se manifiesta en la superficie de un liquido.
Caparilidad, facilidad de los líquidos para subir por diámetros pequeños.
Tema 2
Hidrostática
Es la rama de la mecánica que estudia los fluidos en estado en reposo, sin fuerzas que lo alteren en movimiento o posición
La presión (p) se relaciona con la fuerza (f) y el área o superficie (A) de la siguiente forma. P = f/a
Densidad y peso específico
La densidad en física, química es la magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Símbolo p=m/v
Se le llama así a la relación entre el peso de una sustancia y su volumen. Su expresión: r = p/v = mg/v = pg
La presión y sus tipos.
La presión (p) es una cantidad escalar, es decir, en cualquier punto tiene magnitud, pero no dirección. La presión (p) es una magnitud de la fuerza F que actúa perpendicularmente a una superficie, dividida entre el área A de sección trasversal donde la fuerza actúa p=F/A
Si en SI la presión se mide en N/M2 , lo que equivale a un pasca (Pa).
Principio de Pascal
Es una ley enunciada por el físico y maemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: a presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
Principio de Arquimides
Es un principio físico que afirma: Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons.
Tema 3
Hidrodinámica
Estudia el movimiento de los fluidos para conocer y predecir el comportamiento de un fluido en movimiento cuando a velocidad de las partículas de un fluido es constante a través del tiempo en cualquier punto del mismo se le conoce como flujo de régimen permanente o laminar es decir cualquier partícula que pase por un determinado punto tiene la misma velocidad (constante), sin importar el momento que pase por ahí.
Gasto Continuidad
El casto másico (PAV) tine el mismo valor en cualquier punto de un tubo o conducto que solo tenga un punto de entrada y tro de salida para el fluido, y se calcula mediante la siguiente ecuación: P1 A1 V1 = P2 A2 V2
La densidad de un fluído incomprensible no varía durante el flujo, por lo tanto las densidades de entrada y salida son las mismas, es decir, P1=P2, lo que presenta el volumen de un fluído que pasa por un tubo o conducto cada segundo (gasto volumétrico, Q=AV) y simplifica a : A1V1 = A2V2
Teorema de Bernoulli
Al reducir el área, aumenta la velocidad y se reduce la presión de la misma manera al aumentar, la presión crece y la velocidad se reduce.
P1+ ½ PV1e2 + pghe2 = P2 + ½ PVe2*2
Si se desea analizar el flujo en un tubo horizontal, donde la altura permanece constante, entonces se reduce:
P1 + ½ PVe1*2 = P2 + ½ PV2*2
Bloque 2
Tema 1
Temperatura
Existen tipos de termómetros diferentes para medir los cambios de temperatura en e ambiente o nuestro cuerpo.
Escalas Termométricas
Se utilizan con mayor frecuencia el Celsius, Fahrenheit y kelvin
Tema 2
Calor
Menos energía cinética en las moléculas de hielo provocarán que no tenga calor que transmitir. Al igual que haber mayor energía cinética, haya más calor que transmitir.
Mecanismos de transferencia de calor
Los medios por los cuales un cuerpo recibe o cede calor a otro cuerpo son tres:
- Conduccion: partículas agitadas de la superficie del cuerpo mas caliente, al chocar con las moléculas quietas estas adquieren mayor energía cinética y que las primeras disminuyen su energía.
- Convección: los liquidos y gases se transfieren calor entre fluidos. Este es erespnsable de la formación de corrientes de aire, entre otras.
- Radiación: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino pueden estar separadas por un vacío.
Dilatacion de los cuerpos
Todo cuerpo al recibir o ceder calor, sufre modificaciones a nivel molecular. Una de ellas es la dilatación.
Dilatacion lineal, mas notoria, la longitud
/_\ L = Lo a/_\ T
/_\ es el cambio de la longitud
Lo es la longitud inicial de el cuerpo
a es constante de dilatación
/_\ cambio de temperatura
Dilatacion superficial: mas o menos área.
/_\ A = BAo /_\T …o… (A-Ao) = BAo (T-To)
/_\ incremento en el área del cuerpo
Ao es el área inicial
/_\ T cambio de temperatura
B coeficiente de dilatación superficial.
Dilatacion volumétrica. Cambio en su volumen
/_\ V = YVo /_\T …o… (V-Vo) = YVo (T-To)
Tema 3
Calor especifico
El calor que va a ser cedido o recibido a otro cuerpo mediante el uso de la siguiente cuacion: /_\ Q = mc /_\ T
/_\Q cantidad de calor liberado (koJ)
m cantidad de masa del cuerpo (g)
/_\ diferencia de temperatura.
Calor latente: este sirve para que un cuerpo pueda cambiar de estado. Q = Ml
Q calor necesario
m cantidad de masa de la sustancia
L calor latente por unidad de masa
Calor cedido y calor ganado. Sera la interaccion entra sustancias con distintas temperaturas. QG= -QP