Los líquidos fluirán y llenarán la porción más baja de un recipiente, tomando la forma del recipiente pero sin cambiar de volumen. La cantidad limitada de espacio entre las partículas significa que los líquidos tienen una compresibilidad muy limitada.
Propiedades generales de los fluidos líquidos
Todos los líquidos muestran las siguientes características
- Los líquidos son casi incompresibles. En los líquidos, las moléculas están bastante cerca unas de otras.
- Los líquidos tienen un volumen fijo pero no una forma fija.
- Los líquidos fluyen desde el nivel superior al inferior.
- Los líquidos tienen sus puntos de ebullición por encima de la temperatura ambiente, en condiciones normales
Propiedades físicas de los fluidos
Los fluidos tienen propiedades comunes que comparten, como compresibilidad, densidad, presión, flotabilidad y viscosidad.
Propiedades de los fluidos: densidad
La densidad de un fluido se define como la relación entre la masa del fluido y su volumen. La densidad de los gases depende de la presión y la temperatura, mientras que la densidad del líquido permanece constante. La densidad del agua es de 1000 kg.
Propiedades de los fluidos: viscosidad
La resistencia de un fluido (líquido o gas) a un cambio de forma, o movimiento de porciones vecinas entre sí. La viscosidad denota oposición al flujo. El recíproco de la viscosidad se llama fluidez, una medida de la facilidad de flujo. La melaza, por ejemplo, tiene una viscosidad mayor que el agua.
Propiedades de los fluidos: adhesión y cohesión
- Las fuerzas de atracción entre moléculas del mismo tipo se denominan fuerzas de cohesión.
- Las fuerzas de atracción entre moléculas de diferentes tipos se denominan fuerzas adhesivas.
Todas las actividades están dominadas por las fuerzas de atracción entre los átomos y las moléculas en los líquidos, tanto dentro de un líquido como entre el líquido y su entorno.
Las fuerzas de atracción entre moléculas del mismo tipo se denominan fuerzas de cohesión. Los líquidos pueden, por ejemplo, mantenerse en recipientes abiertos porque las fuerzas cohesivas mantienen unidas las moléculas. Las fuerzas de atracción entre moléculas de diferentes tipos se denominan fuerzas adhesivas.
Tales fuerzas hacen que las gotas de líquido se adhieran a los cristales de las ventanas
Propiedades de los fluidos: capilaridad
La capilaridad: Es la capacidad de un líquido para fluir en contra de la gravedad, la combinación de la tensión superficial y la adhesión actúan para levantar el líquido. La capilaridad se define como un fenómeno de ascenso o descenso de la superficie de un líquido en un pequeño tubo.
Propiedades de los fluidos: tensión superficial
La tensión superficial es la propiedad que presentan los fluidos. La tensión superficial es básicamente la tendencia del fluido (líquido o gas) en reposo a contraerse en la mínima superficie posible. Esta propiedad permitirá que los objetos floten en la superficie sin sumergirse en el líquido.
Propiedades de los fluidos: peso específico
La densidad de peso o la densidad específica de un fluido se definen como la relación entre el peso del fluido y su volumen de fluido. La densidad de peso se llama Peso por unidad de volumen de un fluido. Esto se indica con el símbolo ‘w’ y la unidad de densidad de masa es (N/m3).
Propiedades mecánicas de los fluidos
Las propiedades mecánicas de las fórmulas de fluidos son:
La densidad de una muestra a densidad constante: ρ=mV. ρ: densidad del fluido.
Presión: p=FA. p: Presión. La presión a una profundidad h en un fluido de densidad constante: p= p0+ρgh. p: la presión en la altura h.
Caudal volumétrico: Q= dV/dt. P: caudal.
Viscosidad: η=FL/vA. η: viscosidad del fluido.
Propiedades de los fluidos puros
Los fluidos puros, es el estado de equilibrio saturado, es el equilibrio estable de un estado líquido con un estado de vapor.
Propiedades de los fluidos petroleros
Las propiedades del petróleo crudo, el gas natural y el agua producida son fundamentales para diseñar y analizar los sistemas de producción de petróleo y gas en la ingeniería petrolera.
Las propiedades del petróleo incluyen la relación gas-petróleo en solución (GOR), la densidad, el factor de volumen de la formación, la viscosidad y la compresibilidad.
Las propiedades del aceite están interrelacionadas a través de la solución GOR. Las propiedades del gas incluyen la gravedad específica del gas, la presión y la temperatura seudocríticas del gas, la viscosidad del gas, el factor de compresibilidad del gas, la densidad del gas, el factor de volumen de formación de gas y la compresibilidad del gas.
Los dos primeros dependen de la composición. Los últimos cuatro dependen de la presión.
Propiedades de los fluidos de perforación
Los lodos de perforación tienen cuatro propiedades básicas que determinan el comportamiento del lodo como fluido de perforación: viscosidad, densidad, fuerza de gel y filtración.
Propiedades de los fluidos hidráulicos
- Las propiedades son:
Viscosidad. La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido hidráulico a fluir. - Compresibilidad.
- Resistencia al desgaste.
- Estabilidad a la Oxidación.
- Estabilidad térmica.
- Filtrabilidad.
- Protección contra el óxido y la corrosión.
- Resistencia a la espuma.
- Demulsibilidad: El agua que ingresa a un sistema hidráulico puede mezclarse o emulsionarse con el aceite hidráulico. Si este fluido ‘húmedo’ circula a través del sistema, puede promover la oxidación y la corrosión. Los aceites minerales altamente refinados permiten que el agua se separe o desemulsione rápidamente. Sin embargo, algunos de los aditivos usados en los aceites hidráulicos promueven la formación de emulsiones, evitando que el agua se separe y se asiente fuera del fluido. Se incorporan aditivos desemulsionantes para promover la separación del agua de los fluidos hidráulicos.
- Estabilidad hidrolítica.
- Compatibilidad de sellos
