2016 01 Clase de Propiedades Físicas- HGI-PI

8/19/2019 2016 01 Clase de Propiedades Físicas- HGI-PI

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HIDRÁULICA GENERAL I / II

Clases Teóricas Jueves de 9:00 hs a 12:30 hsClases Prácticas Jueves de 17:00 hs a 20:00 hs

Profesor: Ing. Daniel BACCHIEGA

JTP: Ing. Ronaldo HENNING AYUDANTES:

Ing. Ricardo FRAGANOIng. Mariela TORRALLARDONA

Sr. Santiago ARRIGONIIng. José CASADOIng. ANGHEBENIng. Agustín HOURCOURIPÉIng. Cecilia LOPARDO

Ing. Mariano DE DIOSSr. Nicolás GIACONI

Clases complementarias: Ing. Julio De LíoIng. Claudio Fattor / Ing. P. Spalletti


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Hidráulica General ICurso 2014

Cronograma de actividades

Fecha Tema

MañanaInscripción en la CátedraIntroducción a la materiaUnidad 1. Propiedades físicas de los fluidos.

06/3

Tarde Inscripción en las Comisiones para la práctica

13/3Unidad 1: Propiedades físicasUnidad 2. Cavitación.Unidad 3. Estática de fluidos.

20/3 Unidad 3. Estática de fluidosUnidad 4. Empujes hidrostáticos.

27/3 Unidad 4. Empujes hidrostáticos.

03/4 Unidad 5. Cinemática.

10/4Unidad 5. Cinemática.Unidad 6 Dinámica de los fluidos perfectos.

17/4 Unidad 6 Dinámica de los fluidos perfectos.

24/4Unidad 6 Dinámica de los fluidos perfectos.

Unidad 7. Dinámica de los fluidos reales.08/5 Unidad 7. Dinámica de los fluidos reales.

15/5Unidad 8. Escurrimiento laminar.Unidad 9.Escurrimiento laminar en medios permeables.

22/5 Evaluación del Módulo I

29/5Unidad 10. Teoría de capa límiteUnidad 11. Resistencia dinámica (arrastre).

05/6 Recuperación del módulo I

12/6 Unidad 12. Escurrimiento turbulentoUnidad 13. Escurrimientos a presión

19/5 Unidad 13. Escurrimientos a presión

26/6 Unidad 14. Golpe de ariete.


10/7 Unidad 15. Semejanza

07/8 Evaluación del Módulo II

15/8

Recuperación del Módulo II

Entrevista

22/8Fecha especial de recuperaciónEntrevista


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El Agua como RecursoEl Agua como Recurso Aprovechamiento: Aprovechamiento: Consumo humanoConsumo humano

Consumo industrialConsumo industrial GeneraciGeneracióón de energn de energííaa

RecreaciRecreacióónn RiegoRiego NavegaciNavegacióónn

ConstrucciConstruccióónn

ProtecciProteccióón:n: Inundaciones urbanasInundaciones urbanas

Inundaciones ruralesInundaciones rurales ConstruccionesConstrucciones


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El Agua como RecursoEl Agua como RecursoObras vinculadas al aprovechamientoObras vinculadas al aprovechamiento

CaptaciCaptacióón del recurson del recurso Estaciones de bombeoEstaciones de bombeo

Obras de tomaObras de toma

AlmacenamientoAlmacenamiento TanquesTanques

PresasPresas

ConducciConduccióónn Conductos a presiConductos a presióónn CanalesCanales

DistribuciDistribucióónn Redes de conductosRedes de conductos Redes de CanalesRedes de Canales


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El Agua como RecursoEl Agua como Recurso


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El Agua como RecursoEl Agua como Recurso -- ConducciConduccióónn


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Canales excavadosen tierra


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Puentes y Alcantarillas


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Puentes y Alcantarillas


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Incumbencias temIncumbencias temááticasticas

Hidráulica General I CaracterizaciCaracterizacióón de los fluidos y el escurrimienton de los fluidos y el escurrimiento AlmacenamientoAlmacenamiento ConducciConduccióónn Conductos a presiConductos a presióónn

Hidr Hidr ááulica General IIul ica General II

Hidr Hidr ááulica a superficie libreulica a superficie libre

Canales + presasCanales + presas Obras complementarias.Obras complementarias. Cursos Naturales (RCursos Naturales (Rííos)os)


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Fecha Tema

MañanaInscripción en la CátedraIntroducción a la materia

Unidad 1. Propiedades físicas de los fluidos.

07/3

Tarde Inscripción en las Comisiones para la práctica

14/3Unidad 1: Propiedades físicasUnidad 2. Cavitación.Unidad 3. Estática de fluidos.

21/3Unidad 3. Estática de fluidosUnidad 4. Empujes hidrostáticos.

04/4 Unidad 5. Cinemática.11/4 Unidad 6 Dinámica de los fluidos perfectos.

18/4 Unidad 7. Dinámica de los fluidos reales.

25/4Unidad 8. Escurrimiento laminar.Unidad 9.Escurrimiento laminar en medios permeables.

02/5Unidad 10. Teoría de capa límiteUnidad 11. Resistencia dinámica (arrastre).

09/5 Evaluación del Módulo I16/5

Unidad 12. Escurrimiento turbulentoUnidad 13. Escurrimientos a presión

23/5 Recuperación del Módulo I

30/5 Unidad 13. Escurrimientos a presión



27/6 Unidad 15. Análisis DimensionalUnidad 16. Semejanza4/7 Evaluación del Módulo II

11/7Recuperación del Módulo IIEntrevista

01/8Fecha especial de recuperaciónEntrevista

08/8 Entrevista

15/8 Entrevista


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Propiedades f Propiedades f íísicas de lossicas de losFluidosFluidos

20142014


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CONCEPTO DE FLUIDOCONCEPTO DE FLUIDO

SSóólido: para modificar su forma se requiere el empleolido: para modificar su forma se requiere el empleode grandes fuerzas. Ademde grandes fuerzas. Ademáás se debe vencer su ls se debe vencer su líímitemite

de elasticidad.de elasticidad.

Fluido: sus porciones pueden moverse unas conFluido: sus porciones pueden moverse unas con

respecto a otras sin el empleo de grandes fuerzas.respecto a otras sin el empleo de grandes fuerzas.

Los fluidos pueden ser lLos fluidos pueden ser lííquidos o gaseososquidos o gaseosos


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ENUNCIADOS CONTRAPUESTOSENUNCIADOS CONTRAPUESTOSTodo fluido (lTodo fluido (lííquido o gas) debe cumplir con losquido o gas) debe cumplir con lossiguientes enunciadossiguientes enunciados

Si el fluido se encuentra inmSi el fluido se encuentra inmóóvil, la fuerza devil, la fuerza decontacto sobre todo elemento decontacto sobre todo elemento de áárearea ddΩΩ es normales normala la superficie. La fuerza de superficie normal pora la superficie. La fuerza de superficie normal por

unidad deunidad de áárea se denomina presirea se denomina presióón en un punto.n en un punto.

Si la fuerza de contacto ejercida sobre cualquierSi la fuerza de contacto ejercida sobre cualquierelemento deelemento de áárearea ddΩΩ tiene una componentetiene una componente

tangencial (de cualquier magnitud), la inmovilidadtangencial (de cualquier magnitud), la inmovilidaddel fluido es imposible.del fluido es imposible.


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FLUIDO IDEAL Y MEDIO CONTINUOFLUIDO IDEAL Y MEDIO CONTINUONo existe un lNo existe un líímite exacto entre smite exacto entre sóólido y fluido.lido y fluido.

Fluido ideal: falta absoluta de resistencia a los cambiosFluido ideal: falta absoluta de resistencia a los cambiosde forma. No viscoso.de forma. No viscoso.

PartPartíícula: es la menor porcicula: es la menor porcióón de fluido que posee lasn de fluido que posee laspropiedades f propiedades f íísicas del fluido en su conjuntosicas del fluido en su conjunto

Medio continuo: es el conjunto de partMedio continuo: es el conjunto de partíículas que seculas que sesuceden sin discontinuidades ni choques y representa alsuceden sin discontinuidades ni choques y representa alfluido matemfluido matemááticamente.ticamente.


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PROPIEDADES FPROPIEDADES FÍÍSICASSICAS

Masa especMasa especííficafica

Volumen especVolumen especííficoficoPeso especPeso especííficofico

CompresibilidadCompresibilidadViscosidadViscosidad

EnergEnergíía Superficiala Superficial

RelaciRelacióón entre gases y ln entre gases y lííquidosquidos


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MASA, VOLUMEN Y PESO ESPECMASA, VOLUMEN Y PESO ESPECÍÍFICOSFICOSMasa especMasa especíífica es la masa por unidad de volumen delfica es la masa por unidad de volumen delfluidofluido

Volumen especVolumen especíífico es el cociente entre el volumen y lafico es el cociente entre el volumen y lamasa especmasa especíífica (inverso a lo anterior)fica (inverso a lo anterior)

Peso especPeso especíífico es el peso por unidad de volumen delfico es el peso por unidad de volumen delfluidofluido

En todos los casos las propiedades f En todos los casos las propiedades f íísicas sonsicas sondependientes de las condiciones naturales, en particulardependientes de las condiciones naturales, en particularla presila presióón y la temperatura del fluidon y la temperatura del fluido


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MASA ESPECMASA ESPECÍÍFICAFICAdV

dm= ρ

Sistema de unidades CGS MKS Técnico SIMELA

Unidades g/cm3 Kg/m3 UTM/m3 Kg/m3

VOLUMEN ESPECVOLUMEN ESPECÍÍFICOFICOdm

dV =ξ

d


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PESO ESPECPESO ESPECÍÍFICOFICOdV

dG=γ

Sistema de unidades CGS MKS Técnico SIMELA

Unidades Dina/cm3 N/m3 Kg/m3 N/m3

dV

dG=γ dmgdG .=

dV

dmg.=γ ρ γ .g=

Masa especMasa especíífica:fica: ( ) pT ,°= ρ ρ

AceleraciAceleraci

óó

n de la gravedad:n de la gravedad:

( ) zgg ,ϕ =

Peso especPeso especíífico a 4fico a 4 °° y z=0y z=0 10001000 kgkg/m3/m3


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PROPIEDADES FPROPIEDADES FÍÍSICASSICASMasa especMasa especííficafica






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COMPRESIBILIDAD


35/54

COMPRESIBILIDAD


36/54







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VISCOSIDAD


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VISCOSIDAD

Ley de Newton


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VISCOSIDAD

Unidades


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VISCOSIDAD


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VISCOSIDAD CINEMÁTICA


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Í


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ENERGÍA SUPERFICIAL

Ó


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SUPERFICIES DE SEPARACISUPERFICIES DE SEPARACIÓÓNN

(INTERCARAS)(INTERCARAS)LLííquidoquido--gasgas

LLííquidoquido--llííquidoquido

LLííquidoquido--ssóólidolido

SSóólidolido--gasgas

SSóólidolido--ssóólidolido

GasGas--gasgas

EnergEnergíía superficial positiva (a superficial positiva (intercaraintercara estable)estable)EnergEnergíía superficial negativa (miscible)a superficial negativa (miscible)

EnergEnergíía superficial muy pequea superficial muy pequeñña (parcialmente miscible)a (parcialmente miscible)

GENERGÍÍ S CA SUPERFICIAL


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ENERGENERGÍÍ A SUPERFICIAL A SUPERFICIAL

FormaciFormacióón de gotasn de gotas

EnergEnergíía potencial despreciable ante laa potencial despreciable ante laenergenergíía libre de superficie cuando ela libre de superficie cuando eldidiáámetro Dmetro D →→ 00Gotas de forma esf Gotas de forma esf éérica (niebla, bruma,rica (niebla, bruma, etcetc))

Diferencia de presiDiferencia de presióón entre dos caras de unan entre dos caras de unasuperficie curvasuperficie curva

La presiLa presióón en la cara cn en la cara cóóncava es siemprencava es siempremayor a la de la cara convexa.mayor a la de la cara convexa.


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y x Es ..)1 σ =

( )( )dy ydx x Es ±±= ..)2 σ

dz y x pW ...)3 ∆=

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +=∆21

11.)4 R R

p σ ExpresiExpresióón de Laplacen de Laplace

Casos ParticularesCasos Particulares

ENERGENERGÍÍA SUPERFICIALA SUPERFICIAL


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ÁNGULO DE CONTACTOENERGENERGÍÍ A SUPERFICIAL A SUPERFICIAL

ENERGENERGÍÍA SUPERFICIALA SUPERFICIAL


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ÁNGULO DE CONTACTOENERGENERGÍÍ A SUPERFICIAL A SUPERFICIAL


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Expresión de Young

Ángulo de contacto


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MOJADO


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Documents

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