Conceptos Básicos de los fluidos Unidad 1

PRESION Fuerza que ejerce un fluido por unidad de área. Se emplea con un gas o un líquido. La presión en sólidos es el esfuerzo z La presión de un fluido en reposo aumenta con la profundidad

Kilopascal (1kPa = 103 Pa) Megapascal (1 MPa = 106 Pa) La presión usa la unidad de newtons por metro cuadrado (N/m2) = pascal (Pa) Kilopascal (1kPa = 103 Pa) Megapascal (1 MPa = 106 Pa) 1 bar = 105Pa = 0.1MPa = 100 kPa 1 atm = 101,325 Pa = 101,325 kPa = 1.01325 bars Libra-fuerza por pulgada cuadrada (lbf/pulg2 o psi) y 1 atm = 14.696 psi

Presión absoluta.- Se mide respecto al vacío absoluto, presión 0 absoluto (psia) Presión manométrica.- Indica la diferencia entre presión absoluta y presión atmosférica local (psg) PRESION Presión de vacío.- Indica la diferencia entre la presión atmosférica y la presión absoluta P manométrica = P abs – P atm (para presíones sobre P atm) P vac = P atm – P abs (para presiones debajo de P atm) Un medidor de vacío conectado a una cámara lee 5.8 psi en una posición donde la presión atmosférica es de 14.5psi. Determine la presión absoluta en la camara

Punto de congelamiento Punto de congelamiento.- Una mezcla de hielo y agua se encuentra en equilibrio con aire saturado con vapor a una presión de 1 atm ESCALAS DE TEMPERATURA Punto de ebullición.- Una mezcla de agua líquida y de vapor de agua (sin aire) en equilibrio a 1 atm de presión.

Escala Celsius.- Los puntos de congelación y de vapor se les asignan los valores de 0 y 100°C Escala Fahrenheit.- Los puntos de congelación y de vapor se les asignan los valores de 32 y 212°F Escala de temperatura termodinámica = Escala Kelvin (K).- Su temperatura más baja en la escala Kelvin es 0 K ESCALAS Escala de temperatura termodinámica = Escala Rankine (R ) Escala de temperatura de gas ideal = escala Kelvin Termómetro de gas a volumen constante

Punto de ebullición del agua a 1 atm K °F R 100.00 373.15 212.00 671.67 Punto de ebullición del agua a 1 atm 0.01 273.16 32.02 491.69 Punto triple del agua Cero absoluto -273.15 -459.67

TEMPERATURA Y PRESION DE SATURACION Elevación Presión atmosférica (kPa) Temperatura de ebullición (°C) 101.33 100.0 1 000 89.55 96.3 2 000 79.50 93.2 5 000 54.05 83.0 10 000 26.50 66.2 20 000 5.53 34.5 Temperatura de saturación Tsat = temperatura a la cual una sustancia pura empieza a hervir Presión de saturación Psat = presión a la cual una sustancia pura empieza a hervir Tsat = f(Psat )

DIAGRAMAS DE PROPIEDADES PARA PROCESOS DE CAMBIO DE FASE Punto crítico.- es el punto al cual los estados de líquido saturado y de vapor saturado son idénticos

DIAGRAMA P-V DE UNA SUSTANCIA PURA Valor de la presión de saturación a la temperatura específicada (0.4758 Mpa)

TABLA DE PROPIEDADES Temperatura Presión Intensivas (independientes del tamaño de un sistema) Temperatura Presión Densidad Extensivas (dependen del tamaño) Masa (m) Volumen (V) Energía total (E)

Ejemplo Un tanque rígido contiene 50 kg de agua líquido saturado a 90°C. Determine la presión en el tanque y el volumen de éste 90 T°C v, m3/kg Vf Volumen total del tanque V = mv