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Fluidos, Conceptos Que Fundamentan Su Estudio El estado líquido: La gasolina, el aceite o la leche son tan sólo algunos de los muchos líquidos que conocemos. Si se llena una jeringa con agua y tapamos firmemente el orificio de salida, se puede comprobar que el agua toma la forma de la jeringa y que el émbolo no se mueve aunque se le presione fuertemente. A partir de esta experiencia se puede inferir que los líquidos tienen las siguientes propiedades generales • Los líquidos no se pueden comprimir, es decir, que su volumen no disminuye aunque sobre ellos se ejerzan fuerzas muy intensas. Esto se debe a que las moléculas que forman un líquido están tan unidas las unas a las otras que no se pueden acercar más entre ellas. • Los líquidos no tienen forma propia, es decir, que su forma se ajusta a la forma del recipiente que los contiene. Este comportamiento se debe a que las moléculas que lo forman están unidas entre sí mediante fuerzas menos intensas que las que unen a las moléculas de los sólidos. Por este motivo, las moléculas de los líquidos, aún sin llegar a separarse, pueden resbalar unas sobre otras. Propiedades específicas de los líquidos: Al igual que ocurre con los sólidos, cada líquido presenta una serie de propiedades que lo diferencian de otros líquidos. Entre ellas se destacan la viscosidad y la volatilidad. • La viscosidad: Un líquido es viscoso cuando fluye lentamente. Cuanto más viscoso sea un líquido más, lentamente fluye. Así, por ejemplo, la miel es más viscosa que el aceite y éste más que el agua; por eso la miel y el aceite fluyen más lentamente que el agua. La viscosidad se debe a la fricción que se da entre las diferentes capas de moléculas que forman los líquidos. La viscosidad de los líquidos disminuye cuando se calientan. • La volatilidad: Un líquido es volátil cuando se evapora con facilidad. La gasolina es un líquido muy volátil, por eso percibimos su olor muy fácilmente. Cuando la velocidad de evaporación es muy alta se puede apreciar un descenso en la temperatura superficial del líquido. Esto se puede comprobar al tomar en cada una de las manos porciones separadas de agua y alcohol. La mano que contiene el alcohol se sentirá más, fría debido a que la evaporación de este líquido es mucho más rápida que la del agua. Cohesión y adherencia: Si se observan las hojas de una planta que pasó a la intemperie en una noche fría, notaremos que el agua del rocío se distribuye en pequeñas gotas sobre la superficie de la hoja.


La disposición del agua en pequeñas gotas es el resultado de las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas del agua. Las fuerzas que unen entre sí a las moléculas de un cuerpo se denominan fuerzas de cohesión. Estas fuerzas son las responsables de que un líquido pueda permanecer unido y no se descomponga en moléculas sueltas. Cuando el agua entra en contacto con un trozo de madera, decimos que la madera se moja. Este fenómeno se debe a que las moléculas del agua y las de la madera se atraen mutuamente. A las fuerzas dé atracción que actúan entre las moléculas de un líquido y las de un sólido se les denominan fuerzas de adhesión. Si colocamos unas gotas de agua sobre papel encerado y sobre un trozo de cartulina, la cartulina se mojará con mayor facilidad que el papel encerado, debido a que en la cartulina las fuerzas de adhesión son superiores a las fuerzas de cohesión. Capilaridad: Si tomamos un tubo de vidrio muy delgado, que mida en su interior menos de 1 mm de diámetro, es decir un tubo capilar, y lo sumergimos en agua, notaremos que ésta sube por el tubo hasta alcanzar una altura mayor que la del resto de agua. Este fenómeno se debe a la fuerza de adhesión que actúa entre las moléculas de agua y las del tubo capilar. Si el diámetro del tubo es mayor, la fuerza de adhesión no es lo suficientemente fuerte como para alzar la columna de agua y vencer así la fuerza de gravedad. Cuando la fuerza de cohesión de un líquido es mayor que la de la adherencia con el tubo, el líquido que se encuentra dentro del capilar quedará a una altura menor que la del resto del líquido. Esto sucede, por ejemplo, cuando sumergimos el capilar en un recipiente con mercurio. La capilaridad es la propiedad que presentan los líquidos de alcanzar en el interior de tubos muy delgados un nivel diferente al del resto del líquido. La capilaridad es un fenómeno muy importante en procesos naturales como en el caso de la distribución del agua que absorbe la raíz a todos los órganos de la planta. El estado gaseoso: Todos los cuerpos gaseosos como el vapor de agua y el aire, se caracterizan porque presentan las siguientes propiedades: • Los gases se pueden comprimir, es decir, su volumen disminuye cuando sobre ellos se aplican fuerzas. En los gases, las distancias entre las moléculas son muy grandes; unas y otras están más separadas que en los' líquidos y desde luego, más que en los sólidos. Si se toma aire en una jeringa y se aplica sobre el émbolo


una fuerza, el aire encerrado reduce su volumen. Esto se debe a que la presión ejercida sobre el émbolo hace que la distancia que hay entre las moléculas disminuya casi tanto como queramos. • Los gases no tienen forma propia y siempre tienden a ocupar el mayor volumen posible. Como las fuerzas de cohesión que atraen las moléculas de los gases son muy débiles, cada una de ellas se mueve con plena libertad en todas las direcciones hasta alcanzar las paredes del recipiente. Por esta razón los gases ocupan todo el espacio que tengan disponible y toman la forma del recipiente que los contiene.

La presión en los líquidos. Los líquidos y los gases reciben el nombre de fluidos porque toman la forma del recipiente que los contiene.


El concepto de presión es importante para abordar el estudio de los fluidos porque muchas de sus propiedades dependen de esta magnitud. La presión en los líquidos: Cuando nos sumergimos en la parte más profunda de una piscina podemos sentir dolor en los oídos. Esto se debe a que el peso del agua que se encuentra encima, ejerce una presión sobre nuestro cuerpo. Todo líquido ejerce una presión sobre los cuerpos que están sumergidos en su interior. La presión producida por los líquidos aumenta con la profundidad. Por esta razón los buzos sólo pueden descender en el agua hasta cierto límite ya que las fuertes presiones que tendrían que soportar a grandes profundidades causarían daños en el organismo, tales como la ruptura de los tímpanos y las anomalías en el funcionamiento de los sistemas respiratorio y circulatorio. El principio de Pascal: Los líquidos cambian deforma, adoptando la del recipiente que los contiene, pero cualquiera que sea su forma, su volumen permanece constante, es decir, que son prácticamente incompresibles. De esta característica se deriva una de sus principales propiedades: los líquidos pueden transmitir a los cuerpos con los que están en contacto las presiones que se ejercen sobre ellos. El científico francés Blaise Pascal (1.623-1.662) comprobó experimentalmente este fenómeno y lo formuló en el principio que lleva su nombre. Este principio dice: La presión que se ejerce sobre un líquido se transmite instantáneamente y con la misma intensidad en todas las direcciones de dicho líquido. En el principio de Pascal se fundamentan numerosas aplicaciones tecnológicas de uso corriente como gatos, grúas, excavadoras, sistemas de frenos en automóviles, etc. En general, las máquinas cuyo funcionamiento se basa en el principio de Pascal reciben el nombre de máquinas hidráulicas. La prensa hidráulica: Una de las aplicaciones más usuales del principio de Pascal lo constituye la prensa hidráulica. La prensa hidráulica se utiliza para reducir el volumen de cuerpos como trapos, chatarra, desperdicios; para forjar y acuñar metales; para extraer jugos y aceites de frutas y semillas, etc. La prensa hidráulica consta de dos émbolos, uno de superficie pequeña y otro de superficie grande que están en contacto con un líquido. El émbolo pequeño va unido a una palanca sobre la que se ejerce la fuerza, mientras que el grande está junto a un tope que facilita el pensamiento de los objetos. Al ejercer la fuerza sobre el émbolo pequeño, la presión se transmite por el líquido y hace que el émbolo grande ascienda, prensando contra el tope el objeto colocado sobre él.


Como la superficie de S2 es mayor que la de S1 la fuerza aplicada sobre la palanca se amplifica consiguiendo asĂ­ fuerzas mucho mayores que las aplicadas.

Fluidos, conceptos que fundamentan su estudio  
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