Definición de flujos y conceptos relacionados

Defina flujos interno, externo y de canal abierto

Externo: fluido sujeto por superficie libre (placa). Interno: limitado por una superficie, por ejemplo, un conducto. Canal abierto: se da en tuberías parcialmente abiertas, por ejemplo, un río.

Defina flujo incompresible y fluido incompresible. ¿El flujo de masa de un fluido compresible necesita ser tratado como compresible?

Flujo incompresible: su densidad es constante e independiente de la presión. Flujo compresible: su densidad varía. El flujo de masa de un fluido compresible debe tratarse como compresible.

¿Qué es la condición de no deslizamiento? ¿Qué la causa?

El fluido en contacto con una superficie se adhiere a esta y no hay deslizamiento. La causa es la viscosidad del fluido.

¿Qué es flujo forzado? ¿En qué difiere del flujo natural? ¿El flujo causado por los vientos es natural o forzado?

Flujo forzado: el fluido es forzado a fluir sobre una superficie o por un tubo, como por ejemplo una bomba. Flujo natural: el movimiento del fluido es causado por medios naturales, como por ejemplo la flotación (elevación del fluido más cálido y caída del fluido más frío). El flujo causado por los vientos es flujo forzado, ya que no importa si el movimiento del aire es causado por un ventilador o el viento.

¿Qué es una capa límite? ¿Qué causa el desarrollo de una capa límite?

Cuando una corriente del fluido se encuentra con una superficie sólida en reposo, la velocidad del fluido asume el valor 0 en la superficie y hasta el valor de la corriente libre que está lejos de la superficie. El desarrollo de una capa límite es causado por la condición de no deslizamiento.

¿Cuál es la diferencia entre los enfoques clásico y el estadístico?

Enfoque clásico: enfoque macroscópico, basado en experimentos sin conocimiento de las moléculas individuales. Enfoque estadístico: enfoque microscópico basado en el conocimiento de las moléculas.

Defina esfuerzo, esfuerzo normal, esfuerzo cortante y presión

Esfuerzo: Fuerza dividida por área. Esfuerzo normal: componente normal del esfuerzo. Esfuerzo cortante: componente tangencial del esfuerzo. Presión: en un líquido en reposo, el esfuerzo normal es igual a la presión.

¿Qué son sistema, alrededores y frontera?

Sistema: cantidad de materia o región del espacio para estudiarlo. Alrededores: región fuera del sistema. Frontera: capa que separa el sistema del entorno.

¿Cuándo un sistema es cerrado y cuándo un volumen de control?

Sistema cerrado: consiste en una cantidad fija de masa y ninguna masa cruza su límite. Volumen de control o sistema abierto es una región correctamente seleccionada del espacio.

¿Cuál es la diferencia entre libra-masa y libra-fuerza?

La libra-masa (lbm) es la unidad de masa, mientras que la libra-fuerza (lbf) es la unidad de fuerza en el sistema inglés. Una libra-fuerza es la fuerza requerida para acelerar una masa de 32.174 lbm por 1 pie/s^2.

¿Cuál es la diferencia entre kg-masa y kg-fuerza?

El kilogramo (kg) es la unidad de masa en el sistema SI, a veces denominada kg-masa, mientras que el kg-fuerza (kgf) es una unidad de fuerza. Un kg-fuerza es la fuerza requerida para acelerar una masa de 1 kg en 9.807 m/s^2.

¿Cuál es la fuerza neta que actúa sobre un automóvil que avanza a una velocidad constante de 70 km/h a) sobre una carretera horizontal b) sobre una carretera cuesta arriba?

No hay aceleración, por lo que la fuerza neta es cero.

¿Qué es la gravedad específica? ¿Cómo está relacionada con la densidad?

La gravedad específica (SG) es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua a 4ºC. Cuando se conoce la gravedad específica, la densidad se calcula multiplicando la gravedad específica por la densidad del agua.

¿En qué condiciones la hipótesis de gas ideal es adecuada para los gases reales?

La hipótesis de gas ideal es adecuada para los gases reales cuando están a una temperatura alta o a una presión baja en comparación con las temperaturas y presiones críticas.

¿Cuál es la diferencia entre R y Ru? ¿Cómo están relacionadas?

Ru es la constante universal de los gases, mientras que R es la constante específica de un gas y están relacionadas mediante la fórmula R = Ru/M.

¿Qué es la presión de vapor? ¿Cómo está relacionada con la presión de saturación?

La presión de vapor es la presión ejercida por un vapor en equilibrio con su líquido a una temperatura dada. Durante el cambio de fase entre líquido y vapor de una sustancia pura, la presión de saturación y la presión de vapor son iguales.

¿A presiones más elevadas el agua hierve a temperaturas más altas?

Sí, porque la temperatura de saturación de una sustancia pura depende de la presión y aumenta con esta.

Si se aumenta la presión de una sustancia durante un proceso de ebullición, ¿la temperatura también aumentará o permanecerá constante?

También aumentará, porque la temperatura de ebullición de una sustancia pura depende de la presión y la temperatura.

¿Qué es la cavitación? ¿Qué la causa?

La cavitación es la vaporización que puede ocurrir cuando la presión cae por debajo de la presión de vapor en un flujo de un líquido, y las burbujas colapsan cuando se alejan de las regiones de baja presión, generando olas destructivas de alta presión. La causa es la caída en el rendimiento o la erosión de las palas de un impulsor.

¿Cuál es la diferencia entre las formas macroscópicas y microscópicas de la energía?

Las formas macroscópicas de la energía se refieren al sistema en su conjunto con respecto a un marco de referencia externo, mientras que las formas microscópicas se relacionan con la estructura molecular de un sistema y son independientes del marco externo.