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2024 – Mecánica de Fluidos

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  • 2024 – Mecánica de Fluidos

2024 – Mecánica de Fluidos

Curriculum

  • 7 Sections
  • 129 Lessons
  • 19 Weeks
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  • Información general
    Reglas generales del curso
    4
    • 1.1
      Clases online
    • 1.2
      Evaluación del curso
    • 1.3
      Bibliografía y Temario
    • 1.4
      Política de inteligencia artificial
  • Conceptos básicos de Mec. de Fluidos
    22
    • 2.1
      ¿Qué es un fluido?
    • 2.2
      Esfuerzo cortante: sólido vs. fluido
    • 2.3
      Video: Manómetro tipo Bourdon
    • 2.4
      Video: Como se fabrica un Manómetro tipo Bourdon
    • 2.5
      Areas de aplicación de la mecánica de fluidos en Energías Renovables
    • 2.6
      Condición de no-deslizamiento
    • 2.7
      Bonus – Perdida de sustentación en un avión
    • 2.8
      Clasificación de los flujos de fluidos – I
    • 2.9
      Tarea 1 – Breve historia de la mecánica de fluidos
      3 Days
    • 2.10
      Clasificación de los flujos de fluidos – II
    • 2.11
      Video – Experimento de Numero de Reynolds
    • 2.12
      Bonus – SpaceX Falcon 9
    • 2.13
      Clasificación de los flujos de fluidos – III
    • 2.14
      Sistema y volumen de control
    • 2.15
      Dimensiones y unidades
    • 2.16
      Tecnica para la resolución de problemas
    • 2.17
      Exactitud y presición
    • 2.18
      Ejemplo: Precio del gas LP (Agosto 20, 2024)
    • 2.19
      Digitos Significativos
    • 2.20
      Examen 01 – Conceptos básicos
      25 Questions
    • 2.21
      Revision de Examen-01 escrito
    • 2.22
      Examen 001 – Conceptos basicos
      10 Minutes0 Questions
  • Propiedades de los fluidos
    43
    • 3.1
      Propiedades Intesivas vs Extensivas
    • 3.2
      Propiedades Especificas
    • 3.3
      Ejercicio 01 : Determina el volumen especifico de un gas ideal
    • 3.4
      Tabla: Masa molar y constante de gases ideales
    • 3.5
      Densidad y Gravedad Especifica
    • 3.6
      Video: Columna de fluidos con diferentes densidades
    • 3.7
      Ejercicio 02: Peso, Densidad y GE
    • 3.8
      Ejercicio 03: Presión al final del proceso de combustión
    • 3.9
      Ejercicio 04: Presión de un Neumatico
    • 3.10
      Presion de vapor
    • 3.11
      Tabla: Propiedades del agua saturada
    • 3.12
      Ejercicio 05: Presión de vapor
    • 3.13
      Ejercicio 06: Sistema de refrigeración automotriz
    • 3.14
      Bonus: ¿Se puede hervir el agua con la gravedad?
    • 3.15
      Cavitacion
    • 3.16
      Video: ¿Qué es CAVITACIÓN y cómo prevenirla?
    • 3.17
      Ejercicio 07: Bomba sin cavitación
    • 3.18
      Ejercicio 08: Cavitación en sistema de tuberías
    • 3.19
      Energía
    • 3.20
      Entalpia especifica (h)
    • 3.21
      Ejercicio 09: Entalpia
    • 3.22
      Tarea: Practica de propiedades de Fluidos
    • 3.23
      Coeficiente de compresibilidad
    • 3.24
      Video – Golpe de Ariete
    • 3.25
      Coeficiente de Expansión Volumetrica
    • 3.26
      Ejercicio 10: Variación de densidad en proceso Isobarico (P = cte)
    • 3.27
      Ejercicio 11: Variación de densidad en proceso Isotermico (T = cte)
    • 3.28
      Viscocidad
    • 3.29
      Variacion de la viscocidad de gases y liquidos con la temperatura
    • 3.30
      Python + IA : Graficar la relacion de Sutherland
    • 3.31
      Tensión superficial
    • 3.32
      Video: ¿Qué pasa si exprimes un trapo mojado en el espacio?
    • 3.33
      Ejercicio 12: Presion interna de una gota de agua
    • 3.34
      Ejercicio 13: Volumen máximo de una gota de agua antes de romperse
    • 3.35
      Efecto capilar
    • 3.36
      Equipo 1: Densidad y gravedad especifica
    • 3.37
      Equipo 2: Presión de Vapor y Cavitación
    • 3.38
      Equipo 3: Energía y Calor Especifico
    • 3.39
      Equipo 4: Compresibilidad y velocidad del sonido
    • 3.40
      Equipo 5: Viscosidad
    • 3.41
      Equipo 6: Tension superficial
    • 3.42
      Examen
    • 3.43
      Revision de Examen
  • Estática de fluidos (Fluidos en Reposo)
    23
    • 4.1
      Presion
    • 4.2
      Tabla: Presión utilizada en la industria automotriz
    • 4.3
      Variacion de la presión con la profunidad
    • 4.4
      Ley de Stevin
    • 4.5
      Ley de Pascal
    • 4.6
      Ejercicio 01: Gato Hidraulico
    • 4.7
      El barometro
    • 4.8
      El manometro de Tubo abierto
    • 4.9
      Ejercicio 02: Manometro U con varios fluidos
    • 4.10
      Ejercicio 03: Manometro de doble fluido
    • 4.11
      Ejercicio 04: Linea de gasolina
    • 4.12
      Fuerzas hidrostáticas sobre superficies sumergidas
    • 4.13
      Ejercicio: Fuerza hidroestatica resultanta sobre un auto sumergido
    • 4.14
      Video: ¿Cómo sobrevivir si quedamos atrapados en el interior de un coche bajo el agua?
    • 4.15
      Flotación
    • 4.16
      Ejercicio 06: Un cubo de hielo que flota en agua de mar
    • 4.17
      Tarea: Sistema de caracterización de Presión atmosférica, Temperatura y Humedad
    • 4.18
      Tarea Equipo 5 – Reporte
    • 4.19
      Tarea Equipo 6 – Reporte
    • 4.20
      Tarea Equipo 4 – Reporte
    • 4.21
      Tarea Equipo 2 – Reporte
    • 4.22
      Tarea Equipo 1 – Reporte
    • 4.23
      Tarea Equipo 3 – Reporte
  • Cinemática de fluidos (Fluidos en Movimiento)
    26
    • 5.1
      Introducción a la cinemática de fluidos
    • 5.2
      Campo de flujo (Video)
    • 5.3
      Tutorial – Python en Google Colab
    • 5.4
      Tutorial – Visualiza un campo vectorial usando Python
    • 5.5
      Ejemplo – Campo de velocidad bidimensional (Python)
    • 5.6
      Ejercicio: Aceleración de una particula de fluido en una boquilla
    • 5.7
      Derivada Material y Aceleracion Material
    • 5.8
      Ejemplo – Campo de aceleracion bidimensional (Python)
    • 5.9
      Visualización – Líneas de Corriente
    • 5.10
      Visualización – Líneas de Trayectoria
    • 5.11
      Visualización – Líneas de traza
    • 5.12
      Tarea – Arma un cañon de vórtices
    • 5.13
      Tutorial – Solucion de ecuaciones diferenciales con Python
    • 5.14
      Ejercicio: Lineas de corriente en plano XY
    • 5.15
      Tarea – Cañon de vortices (1-5)
    • 5.16
      Tarea – Cañon de vortices (6-10)
    • 5.17
      Tarea – Cañon de vortices (10-15)
    • 5.18
      Tarea – Cañon de vortices (16-20)
    • 5.19
      Tipos de deformación en los elementos fluidos
    • 5.20
      Ejercicio – Propiedades cinematicas en un flujo bidimencional
    • 5.21
      Video: Teorema de Transporte de Reynolds (Fluidomanos)
    • 5.22
      Ejercicio – RTT y conservacion de la masa
    • 5.23
      Ejercicio – RTT y momento lineal
    • 5.24
      Resumen (Libro Cengel)
    • 5.25
      Problemas de repaso para examen de Cinematica de Fluidos
    • 5.26
      Examen 04
  • Conservación masa, Energía (Bernoulli)
    14
    • 6.1
      Conservación de la masa
    • 6.2
      Ejercicio – Flujo de agua por la boquilla de una manguera
    • 6.3
      Ejercicio – Descarga de agua de un tanque
    • 6.4
      Problemas – Conservación de la masa
    • 6.5
      Energía mecánica y eficiencia
    • 6.6
      Ejercicio – Eficiencia mecanica de un ventilador
    • 6.7
      Ejercicio – Bombeo de agua a un tanque elevado
    • 6.8
      Problemas – Energía mecánica y eficiencia
    • 6.9
      La ecuacion de Bernoulli
    • 6.10
      Limitaciones de la ecuación de Bernoulli
    • 6.11
      Video – Pitot static system
    • 6.12
      Ejercicio – Medición de velocidad por medio de un tubo Pitot
    • 6.13
      Ejercicio – Extracción de gasolina por medio de un sifón
    • 6.14
      Problemas – Ecuación de Bernoulli
  • Flujo en tuberias
    0

    Tensión superficial

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    La tensión superficial es una propiedad física de los líquidos que se manifiesta en la interfaz entre el líquido y otro medio (como el aire). Esta tensión es el resultado de las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido, que son más fuertes en la superficie debido a la falta de moléculas vecinas hacia arriba (en el caso de la interfaz con aire).

    • A nivel molecular, las moléculas en la superficie del líquido están siendo atraídas hacia el interior del líquido, creando una “película” en la superficie que hace que el líquido se comporte como si estuviera cubierto por una membrana elástica.
    • En Mecánica de Fluidos, esta propiedad es crucial para entender fenómenos como la formación de gotas, la capilaridad, y el comportamiento de líquidos en tubos estrechos, lo cual es relevante en diversas aplicaciones ingenieriles.

    Experimento tensión superficial de agua sobre una moneda

    La superficie de la gota de agua actúa como una membrana elástica estirada sometida a tensión. 

    Fuerza por unidad de longitiud

    • La magnitud de la fuerza por unidad de longitud (N/m) que actúa a lo largo de la superficie del fluido (agua) se denomina tensión superficial (\sigma).
    a) Existe una fuerza de atracción neta que actúa sobre la molécula en la superficie del líquido, la cual tiende a jalar de las moléculas que están en la superficie hacia el interior del líquido.
    b) La fuerza de atraccion hacia el interior se equilibra por las fuerzas de repulsión provenientes de las moléculas que están debajo de la superficie y que están siendo comprimidas.

    c) El efecto de compresión resultante hace que el líquido minimice su área superficial. 

    La tension superficial hace que el liquido minimice su area superficial

    • Las moléculas en la superficie experimentan fuerzas hacia adentro (debido a la cohesión entre las moléculas de agua), pero no hacia afuera, lo que resulta en una tensión que tiende a reducir el área superficial.

    Watch the bouncing droplet by Steven Trainoff

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