Fuerzas Intermoleculares y Fluidos: Cohesión, Adhesión, Capilaridad, Hidrostática y Ecuación de Continuidad
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Fuerzas Intermoleculares
Fuerza de Cohesión (Fc)
La fuerza de cohesión es una fuerza de origen intermolecular con característica de atracción que se produce entre moléculas de una misma sustancia. Esta fuerza es la que mantiene relativamente unidas a las moléculas de una misma sustancia.
Fuerza de Adhesión
La fuerza de adhesión es una fuerza de origen intermolecular con características de atracción y se produce en moléculas de diferentes sustancias. La fuerza de adhesión en los sólidos es más fuerte que en los líquidos, motivo por el cual los líquidos tienden a adherirse a los sólidos.
Capilaridad
La capilaridad es el fenómeno por el cual un líquido puede ascender o descender en el interior de un tubo capilar, producido por las fuerzas de adhesión, cohesión y tensión superficial.
Ascenso Capilar de un Líquido
En un tubo capilar, el líquido asciende hasta que su peso se compensa con la fuerza de tensión superficial, es decir, se equilibran.
Hidrostática
La hidrostática es la parte de la mecánica que estudia el movimiento de líquidos incompresibles.
Flujo
El flujo es la cantidad de masa del líquido que atraviesa una sección transversal en un determinado valor de tiempo.
Flujo Ideal
El flujo ideal es un modelo idealizado del flujo en donde no se consideran algunas propiedades del flujo real. Esto se hace para simplificar su estudio.
Características de un Flujo Ideal
- No es viscoso: No considera el rozamiento existente entre las moléculas del líquido.
- Es incompresible: La densidad del líquido permanece constante a lo largo de su recorrido.
- Es estacionario: Esto significa que las propiedades del líquido deben permanecer constantes durante todo el recorrido.
- Es irrotacional: Esto quiere decir que el líquido no tiene turbulencia o su desplazamiento se da en forma laminar.
- Es laminar: Esto quiere decir que las partículas del fluido se mueven siguiendo trayectorias paralelas en forma de láminas. Una partícula no puede cruzar de una línea a otra.
Línea de Corriente
Las líneas de corriente son líneas que pueden ser curvas y representan el flujo de un fluido ideal. Un vector tangente a esta línea indica la velocidad del flujo en ese punto.
Tubo de Corriente
El tubo de corriente viene a ser una porción del líquido separado para su estudio y delimitado por líneas de corriente. Una partícula que se mueve a lo largo de una línea de corriente en un tubo no puede cruzar a otra línea.
Ecuación de Continuidad: Principio de Conservación de la Masa
La cantidad de masa del líquido que se mueve en un determinado instante es constante para cualquier región de su desplazamiento.