Presión nun fluyíu

De Wikipedia
Saltar a navegación Saltar a la gueta
Columna de mercuriu.

La presión nun fluyíu ye la presión termodinámica qu'intervien na ecuación constitutiva y na ecuación de movimientu del fluyíu, en dellos casos especiales esta presión coincide cola presión media o inclusive cola presión hidrostática. Toles presiones representen una midida de la enerxía potencial por unidá de volume nun fluyíu. Pa definir con mayor propiedá'l conceutu de presión nun fluyíu estrémense davezu delles formes de midir la presión:

  • La presión media, o promediu de les presiones según distintes direcciones nun fluyíu, cuando'l fluyíu ta en reposu esta presión media coincide cola presión hidrostática.
  • La presión hidrostática ye la parte de la presión debida al pesu d'un fluyíu en reposu. Nun fluyíu en reposu la única presión esistente ye la presión hidrostática, nun fluyíu en movimientu puede apaecer una presión hidrodinámica adicional rellacionada cola velocidá del fluyíu. Ye la presión que sufren los cuerpos somorguiaos nun líquidu o fluyíu pol simple y senciellu fechu de somorguiase dientro d'este. Definir pola fórmula onde ye la presión hidrostática, ye'l pesu específicu y fondura so la superficie del fluyíu.
  • La presión hidrodinámica ye la presión termodinámica dependiente de la dirección considerada alredor d'un puntu que va depender amás del pesu del fluyíu, l'estáu de movimientu del mesmu.

Presión hidrostática[editar | editar la fonte]

Un fluyíu pesa y exerz presión sobre les parés y el fondu del recipiente que lu contién y sobre la superficie de cualquier oxetu somorguiáu nél. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluyíos en reposu, una fuerza perpendicular a les parés del recipiente o a la superficie del oxetu somorguiáu ensin importar la orientación qu'adopten les cares. Si'l líquidu fluyera, les fuerces resultantes de les presiones yá nun seríen necesariamente perpendiculares a les superficies. Esta presión depende de la densidá del líquidu en cuestión y del altor del líquidu con referencia del puntu del que se mida.

Calcúlase por aciu de la siguiente espresión:


Onde, usando unidaes del SI,

Presión media[editar | editar la fonte]

Nun fluyíu en reposu la presión nun puntu ye constante en cualquier dirección y por tantu la presión media, promediando en toes direcciones coincide cola presión hidrostática. Sicasí, nun fluyíu en movimientu non necesariamente asocede asina. Nun fluyíu cualesquiera la presión media defínese desque la traza del tensor tensión del fluyíu:


Nun fluyíu newtonianu la presión media coincide cola presión termodinámica o hidrodinámica en tres casos importantes:

  • Cuando'l fluyíu ta en reposu, nesti casu, son iguales la presión media, la presión hidrostática y la presión termodinámica.
  • Cuando'l fluyíu ye incompresible.
  • Cuando la mafa volumétrica ye nula.

Nun fluyíu en reposu nos puntos onde'l fluyíu ta en contactu con una superficie sobre la qu'exerce una presión uniforme la presión media obviamente ye:


Onde:

F\, ye la fuerza resultante acomuñada a les presiones sobre dicha superficie.
A\, ye la área total de la superficie sobre la qu'actúen les presiones uniformemente.

Presión hidrodinámica[editar | editar la fonte]

Nun fluyíu en movimientu xeneral, al midir la presión según distintes direcciones alredor d'un puntu, esta nun va ser constante, dependiendo la dirección onde la presión ye máxima y mínima, y de la dirección y valor de la velocidá nesi puntu.

De fechu nun fluyíu newtonianu con una ecuación constitutiva, que rellaciona'l tensor tensión col tensor velocidá de deformación:


Onde:

son les componentes del tensor tensión.
son les componentes del tensor velocidá de deformación.
son les componentes del vector velocidá del fluyíu.
ye la presión hidrodinámica.
son dos mafes que carautericen el comportamientu del fluyíu.

Puede probase que la presión hidrodinámica rellacionar cola presión media por:


Onde:

, ye la mafa volumétrica.
, ye la diverxencia del vector velocidá.

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Referencies[editar | editar la fonte]

Bibliografía[editar | editar la fonte]

  • Spencer, A. J. M. Continuum Mechanics, Longman, 1980.
Presión en un fluido