Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de agua a 10º C. Si se vierten 100 g más de agua, pero a 100º C, calcular la temperatura final de equilibrio del sistema. R: 34.6º C.
Si se derrama miel de una botella, vemos un flujo muy suave con todas las partículas moviéndose en trayectorias bien organizadas. Dicho flujo se conoce como un flujo laminar. Este patrón bien ordenado en onde las capas del fluido se deslizan una sobre la otra. Si se inyectara un colorante en un flujo laminar de agua, se formaría un rasgo de agua coloreada que habría de mantener su identidad distintiva a través de todo el campo del fluido. En general, las partículas de fluido en un flujo laminar se mueven en trayectorias bien definidas. La trayectoria que describe una partícula de fluido cuando se mueve a través del espacio se llama línea de trayectoria. A una linea que se dibuja a través del fluido, tangeante a los vectores de velocidad en dicho instante, se le llama línea de flujo. En un flujo estacionario, laminar, las líneas de trayectoria y las líneas de flujo son idénticas. Este no es el caso en el flujo turbulento. Si se abre completamente la llave del agua en una casa, usualmente el flujo de agua resultante es turbulento. Las partículas de fluido en flujo turbulento no viajan en forma en forma bien ordenada. En lugar de esto, existen componentes de velocidad transversales a la dirección principal del flujo, y estas componentes están cambiando constante mente de magnitud. Se puede mostrar la distinción entre el flujo laminar y turbulento con el siguiente experimento.
Considere un experimento sencillo (fig 7-2) en el que el agua fluye a través e un tubo transparente y la razon de flujo se regula mediante una válvula que se encuentra en el extremo donde termina el flujo. Esta es esencialmente la idea del experimento clásico efectuado por Osborne Reynolds en 1889. Se ha provisionado el sis-agua, cerca del extremo del tubo donde principia el flujo. Cuando la válvula de desague se abre un poco, el colorante formará una línea muy fina a lo largo del agua que está fluyendo (fig. 7-2a). Cuando la válvula se va abriendo progresivamente más y más, el colorante continuará fluyendo en línea recta, hasta que se alcanza una razón de flujo en la cual se hacen evidentes fluctuaciones en el filamento del colorante. Esto indica el principio de transición de flujo laminar a turbulento (fig. 7-2b). Cuando la válvula se abre más, el colorante, inmediatamente después e salir del inyector de colorante, se dispersa a través del fluido, inicando un flujo completamente turbulento (fig. 7-2c).
Considere un experimento sencillo (fig 7-2) en el que el agua fluye a través e un tubo transparente y la razon de flujo se regula mediante una válvula que se encuentra en el extremo donde termina el flujo. Esta es esencialmente la idea del experimento clásico efectuado por Osborne Reynolds en 1889. Se ha provisionado el sis-agua, cerca del extremo del tubo donde principia el flujo. Cuando la válvula de desague se abre un poco, el colorante formará una línea muy fina a lo largo del agua que está fluyendo (fig. 7-2a). Cuando la válvula se va abriendo progresivamente más y más, el colorante continuará fluyendo en línea recta, hasta que se alcanza una razón de flujo en la cual se hacen evidentes fluctuaciones en el filamento del colorante. Esto indica el principio de transición de flujo laminar a turbulento (fig. 7-2b). Cuando la válvula se abre más, el colorante, inmediatamente después e salir del inyector de colorante, se dispersa a través del fluido, inicando un flujo completamente turbulento (fig. 7-2c).
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