Experimento De Flotabilidad

Con la finalidad de entender el principio de la flotabilidad, y la relación que esta guarda con la densidad de los liquidos te recomendamos efectuar el siguiente experimento.

Material:

Ø Vaso con agua
Ø Cucharilla
Ø Huevo crudo
Ø Sal

Montaje:

Ø Llena el vaso con agua
Ø Coloca el huevo en el vaso y comprueba que se va al fondo.
Ø Saca el huevo del vaso y añade sal al agua hasta lograr la saturación de la disolución. Coloca el huevo en el vaso y comprueba que flota.
Ø Sin sacar el huevo del vaso añade agua lentamente. Poco a poco el huevo se hunde. Puede lograrse que el huevo se quede flotando sin hundirse del todo en el interior del agua.

Explicación:

Un cuerpo sumergido en un líquido experimenta dos fuerzas:

1. El peso: es la fuerza con que lo atrae la Tierra (depende de la masa del cuerpo)
2. El empuje: es la fuerza que hace hacia arriba el líquido (depende del volumen del cuerpo y de la densidad del líquido)

Si el peso es mayor que el empuje, el cuerpo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas. Al poner el huevo en el agua se hunde ya que su peso es superior al empuje. Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido más denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo: el huevo flota.

Flotabilidad

Para definir la flotabilidad nada mejor que El Principio De Arquímedes

"Un cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido experimenta una fuerza ascendente igual al peso del líquido desplazado"

El volumen de agua desplazada es idéntico al volumen de la parte sumergida del cuerpo.
Un cubo de 1 metro de arista, totalmente sumergido, desplazará exactamente 1 m3 de agua. Si el peso de este m3 de agua fuese 1,000 Kg., entonces el cubo experimentaría una fuerza ascendente de 1,000 Kg. Si el peso del cubo fuese 900 Kg., la fuerza ascendente sería mayor, por lo que el cubo subiría hasta que el peso del agua desplazada sea 900 Kg. El cubo estaría parcialmente sumergido (estaría flotando) y el volumen sumergido desplazaría exactamente 900 Kg. de agua. El cubo tiene flotabilidad positiva. Asimismo, si el peso del cubo fuese 1,000 Kg., la fuerza ascendente sería igual al peso del cubo, por lo que tendría una flotabilidad neutra. Si el cubo pesara 1,100 Kg., la fuerza ascendente sería menor que su peso, por lo que se hundiría. En todo caso, dentro del agua el cuerpo está sometido a la fuerza ascendente de 1,000 Kg., por lo que tendría un peso aparente de solo 100 Kg. El cuerpo tiene flotabilidad negativa.

VER "EXPERIMENTO DE FLOTABILIDAD"

Presión de Vapor.

¿Qué es?
La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se hallan en equilibrio con su vapor. Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen así sobre las paredes de los recintos que los contienen, una presión también llamada, fuerza elástica o tensión. Para determinar un valor sobre esta presión se divide la fuerza total por la superficie en contacto.
¿Con que propiedad se relaciona?
La regla de fases establece que la presión del vapor de un líquido puro es función única de la temperatura de saturación. Vemos pues que la presión de vapor en la mayoría de los casos se puede expresar como
Pvp = f (t)
La cual podría estar relacionada con cualquier otra propiedad intensiva de un líquido saturado (o vapor), pero es mucho mejor relacionarla directamente con la temperatura de saturación.
Considere:
La presión de vapor en los líquidos crece rápidamente al aumentar la temperatura; así, cuando la presión de vapor es igual a 1 atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición ya que el vapor, al vencer la presión exterior, se puede formar en toda la masa del líquido y no sólo en su superficie. Cuando un soluto no volátil se disuelve en un líquido disminuye la presión de vapor del disolvente, pues las moléculas de soluto, al ser de mayor volumen, se comportan como una barrera que impide el paso de las moléculas de disolvente al estado de vapor.

Cavitación........

La cavitación, que también recibe el nombre de aspiración en vasio es un efecto hidrodinamico que se produce cuando un fluido cualquiera pasa a gran velocidad por una arista afilada (elices, turbinas,...), produciendo una descompresión del fluido. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moleculas que lo componen cambian de forma brusca a estado de vapor, formándose burbujas, o lo que es lo mismo, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implotan, lo que quiere decir que el vapor regresa al estado líquido de manera súbita) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.

El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la máquina.

Se puede presentar también cavitación en otros procesos como, por ejemplo, en hélices de barcos y aviones, bombas y tejidos vascularizados de algunas plantas. Existe un termino denominado corrosión por cavitación que se define como el fenómeno a travez del cual la cavitación arranca la capa de óxido que cubre el metal y lo protege.

El proceso físico de la cavitación es casi exactamente igual al que ocurre durante la ebullisión. La mayor diferencia entre ambos consiste en cómo se efectúa el cambio de fase. La ebullición eleva la presión de vapor del líquido por encima de la presión ambiente local para producir el cambio a fase gaseosa, mientras que la cavitación es causada por una caída de la presión local por debajo de la presión de vapor.

Definiciones

Materia

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. y a rasgos generales se divide en solidos, líquidos, gases, y plasma...

Fluido

Se puede considerar fluído a cualquier cosa que pueda deramarse si no está en un recipiente. Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorver con un pitillo, entonces es un fluído. El agua es un fluído, y también lo es el aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluídos.

Mecánica de fluidos

La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos. La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes. También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. La hipótesis fundamental en la que se basa toda la mecánica de fluidos es la hipótesis del medio continuo.