1. Hidrostatica e hidrodinamica
Javier Buitrn 6120
2. ESTADOS DE LA MATERIA Y SUS DIFERENCIAS
3. Estado slido

A bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa. 4. Sus tomos se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformacin aparente. 5. Los slidos son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atraccin son mayores que las de repulsin.

Las sustancias en estado slido presentan las siguientes caractersticas:

Forma definida 6. Volumen constante 7. Cohesin (atraccin) 8. Vibracin 9. Rigidez 10. Incompresibilidad (no pueden comprimirse) 11. Resistencia a la fragmentacin 12. Fluidez muy baja o nula 13. Algunos de ellos se subliman (yodo 14. Volumen tenso

Estado liquido
Si se incrementa la temperatura el slido va "descomponindose" hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado lquido.
El estado lquido presenta las siguientes caractersticas:
Cohesin menor
Movimiento energa cintica.
No poseen forma definida.
Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.
En el fro se comprime, excepto el agua.
Posee fluidez a travs de pequeos orificios.
Puede presentar difusin.
15. ESTADO GASEOSO
Incrementando an ms la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Las molculas del gas se encuentran prcticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.
El estado gaseoso presenta las siguientes caractersticas:
Cohesin casi nula.
Sin forma definida.
Su volumen slo existe en recipientes que lo contengan.
Pueden comprimirse fcilmente.
Ejercen presin sobre las paredes del recipiente contenedor.
Las molculas que lo componen se mueven con libertad.
Ejercen movimiento ultra dinmico
16. Superslido (Posible nuevo estado)Este material es un slido en el sentido de que la totalidad de los tomos del helio--(4) que lo componen estn congelados en una pelcula cristalina rgida, de forma similar a como lo estn los tomos y las molculas en un slido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, congelado no significa estacionario.
17. Estado plasma Es un gas ionizado, los tomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones o de todos ellos. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por electrones y cationes (iones con carga positiva), separados entre s y libres, es un excelente conductor. Un ejemplo claro es el Sol
18. Diferencias entre evaporacin y ebullicin.

El cambio de estado de lquido a gas se denomina vaporizacin. La vaporizacin puede tener lugar de dos formas: 19. A cualquier temperatura, el lquido pasa lentamente a estado gaseoso, el proceso se denomina evaporacin. El paso es lento porque son las partculas que se encuentran en la superficie del lquido en contacto con la atmsfera las que se van escapando de la atraccin de las dems partculas cuando adquieren suficiente energa para liberarse. Partculas del lquido que se encuentran en el interior no podrn recorrer demasiado antes de ser capturadas de nuevo por las partculas que la rodean.

MEDICIO DE UN ARBOL A SIMPLE OJO
Mtodo del leador leador
Este sistema la idea es transferir visualmente la altura a una zona plana del terreno,dnde se pueda medir contando los pasos.
Para lograr esto nos colocamos frente al objeto que deseamos medir (ejemplo: un rbol). Debemos procurarnos una rama pequea y recta y la colocamos verticalmente frente a nosotros, cogindola por el lado inferior y estirando el brazo. La idea es que hagamos coincidir en nuestro campo visual el tamao de la vara con el del rbol (de modo que el extremo inferior de la varita que sostenemos coincida con la base del rbol y la parte superior de la misma con la copa del rbol), esto se logra alejando o acercando el brazo.
20. Una vez que hemos hecho esto giramos nuestra mano pero sin retirar la parte inferior de la vara de la base del rbol y si la parte superior, que debe llegar a estar en posicin horizontal. Si no hay un punto de referencia en este lugar le pedimos a un compaero que ponga una seal en este sitio (que nosotros le indicaremos sin mover la vara). La distancia entre la seal y la base del rbol ser igual a la altura del mismo rbol.
21. El mtodo de unidades
Este mtodo tambin se basa en el efecto visual, pero en este caso en vez trasladar la distancia para luego medirla, utilizaremos una medida de referencia y esta ser la que trasladaremos al objeto a medir en forma visual, para as obtener el valor de la altura directamente.
22. Para realizarlo se coloca un compaero (del cual conocemos su altura exactamente) al pie del rbol. Tambin podramos usar un bculo, el caso es tener un objeto con una medida conocida. Ahora nos alejamos suficientemente del objeto a medir y hacemos "encajar" visualmente un lapicero i o una ramita con la altura de nuestro bculo (o de nuestro compaero, segn sea el caso) Una vez logrado esto, elevamos el lapicero tantas veces sea necesario para cubrir el rbol a medirse, de esta forma sabremos cuntas veces la altura de nuestro compaero mide el rbol.
23. Es fcil medir la altura de un rbol usando solo una regla.
Medir la altura de un rbol, un edificio o cualquier otro objeto es relativamente sencillo si se dispone de una regla. El procedimiento es el siguiente

Colocarse a una distancia conocida del objeto cuya altura H se quiere medir, en este caso el rbol. Llamamos D a esa distancia. 24. Extender el brazo mientras se sostiene una regla verticalmente a la altura de los ojos. Llamamos d a la distancia entre la mano y el ojo. 25. Cerrar uno de los ojos y con el restante determinar a cuantos centmetros de la regla corresponde la altura del rbol. A esa longitud medida en la regla la denominamos h. 26. Por semejanza de tringulos se obtiene que H/h = D/d. De esta relacin se obtiene que la altura del rbol es:

H = h.(D/d)
27. Punto de ebullicin
Es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado lquido a gaseoso. Expresado de otra manera, en un lquido, el punto de ebullicin es la temperatura a la cual la presin de vapor del lquido es igual a la presin del medio que rodea al lquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del lquido.
28. El punto de ebullicin depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente - dipolo permanente, dipolo inducido - dipolo inducido o puentes de hidrgeno)
29. Clculo del punto de ebullicin
El punto de ebullicin normal puede ser calculado mediante la frmula de Clausius-Clapeyron:

donde:
TB=Punto de ebullicin normal en Kelvin
R= Constante ideal del gas, 8,314 J K-1 mol-1
P0= Presin del vapor a una temperatura dada, en atmsferas (atm)
Hvap= Calor de vaporizacin del lquido, J/mol
T0= La temperatura dada en Kelvin
ln= Logaritmo natural en base e
30. Ejemplo :La temperatura normal de ebullicin del agua es de 100 C. Cul ser el punto de ebullicin del agua en Medelln (p = 640 torr) y Bogot (p = 560 torr)?
31. Para Medelln: p = 760 torr 640 torr = 120 torr = 120 mm Hg
F c = 120 mm Hg x 0.370 C/10 mm Hg = 4.4 C
Te = 100 C 4.4 C = 95.6 C.
Para Bogot: p = 760 torr 560 torr = 200 torr = 200 mm Hg
F c= 200 mm Hg x 0.370 C/10 mm Hg = 7.4 C
Te = 100 C 7.4 C = 92.6 C
32. ALTITUD DE LAS CAPITALES DE CADA PROVINCIA DE LA SIERRA.
PROVINCIA CAPITALALTITUD
AzuayCuenca 2.550 msnm
Bolvar Guaranda2668 msnm
CaarAzogues2518msnm
Carchi Tulcn2950 msnm
ChimborazoRiobambA2754 msnm
33. PROVINCIA CAPITALALTITUD
CotopaxiLatacunga2850 msnm
Imbabura Ibarra 2.192 msnm
Loja Loja 2.060 msnm
Pichincha Quito2850 msnm
Tungurahua Ambato2500 msnm
34. ALTITUD DE LAS PROVINCIAS DE LA COSTA
35. PROVINCIAS DEL ORIENTE
REGION INSULAR
36. Principio de flotabilidad
Segn el principio de Arqumedes
El empuje se calcula de acuerdo con el Principio de Arqumedes: Todo cuerpo sumergido en un fluido de densidad d (lquido o gas) experimenta una fuerza vertical hacia arriba llamada empuje (E), que coincide con el peso del volumen de fluido igual al volumen (V) de la parte de cuerpo
Sumergido


37. Principio de Arqumedes
Todo cuerpo sumergido con volumen V
Es igual al volumen expulsado
38. clases de flotabilidad
Existe tres tipos de flotabilidad que son:
Cuerpos que flotan:
Si E > P, el cuerpo flota.
Cuerpos que sumergidos que no alcanzan el fondo
Si E = P, el cuerpo queda en equilibrio.
Cuerpos que sumergidos que no alcanzan el fondo
Si E < P, el cuerpo se hunde
39. 40. Anlisis de cada comportamiento
Cuerpos que flotan:
Para empezar, un objeto ms denso que un fluido dado, no puede flotar en dicho fluido. As que, para que un barco flote, es necesario que la densidad del barco sea menor que la del agua, y en efecto lo es porque aunque el barco est hecho de hierro, hemos de tener en cuenta su volumen total, el cual contiene mucha cantidad de aire, de modo que todo el braco resulta menos denso que el agua del ocano.
41. Cuerpos que sumergidos que no alcanzan el fondo
ds=dl
Las dos fuerzas que actan sobre un cuerpo sumergido tienen puntos de aplicacin diferentes. El peso en el centro de gravedad del cuerpo, el empuje en el centro de gravedad del lquido desalojado. Para que haya equilibrio es necesario que ambos centros se encuentren en la misma vertical y que sean iguales.




42. Cuerpos que sumergidos quealcanzan el fondo
Tenemos un fluido X con su respectiva densidad, en el cual depositamos por ejemplo un cubo compuesto de material Y tambin con su respectiva densidad. Con lo que sabemos hasta este momento podemos concluir que el cubo se desplazara hasta el fondo del recipiente que contiene al fluido X si y solo si la densidad del material del cual esta compuesto nuestro cubo es mayor a la densidad del fluido Y. Claro siempre y cuando el cubo no tenga nada que le impida llegar hasta el fondo. Esto sucede porque nuestra ecuacin de Empuje se nos convierte en:

43. Empuje - W
= (densidad fluido X densidad Y)g V c ** Resultado Negativo

La Interpretacin de esta ecuacin puede ser la siguiente: Si el peso de cuerpo es mayor que el Empuje, la resultante de las fuerzas estar dirigida hacia abajo y el cuerpo s hundir
44. 45. Experimento de flotabilidad
46. Anexo de flotabilidad
47. UNIDADES DE PRESIN

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Giga pascal (GPa), 109 Pa
Mega pascal (MPa), 106 Pa
Kilo pascal (kPa), 103 Pa
Pascal (Pa), unidad derivada de presin del SI, equivalente a un newton por metro cuadrado ortogonal a la fuerza.
48. SISTEMA CEGESIMAL
Baria
Sistema tcnico gravitatorio
Kilogramo fuerza por centmetro cuadrado (kgf/cm2)
Gramo fuerza por centmetro cuadrado (gf/cm2)
Kilogramo fuerza por decmetro cuadrado (kgf/dm2)
49. SISTEMA TCNICO DE UNIDADES
Metro de columna de agua (mc.a.), unidad de presin bsica de este sistema
Centmetro columna de agua
Milmetro columna de agua (mm.c.d.a.)
SISTEMA INGLS
KSI = 1000 PSI
PSI, unidad de presin bsica de este sistema.
Libra fuerza por pulgada cuadrada (lbf/in2)
50. SISTEMA TCNICO INGLS

Pie columna de agua: un pie columna de agua es equivalente a 0,433 (lbf/ft2), 2,989 kilo pascals (kPa), 29,89 milibars (mb) o 0,882 (pulgadas de Hg) 51. Pulgada columna de agua

OTROS SISTEMAS DE UNIDADES

Atmsfera (atm) = 101325 Pa = 1013,25 mbar = 760 mmHg 52. Milmetro de mercurio (mmHg) = Torricelli (Torr) 53. Pulgadas de mercurio (pulgadas Hg) 54. Bar

DINSIDAD DEL AIRE
Densidad del aire, (Griego: rho) (densidad del aire), es la masa por volumen de unidad de Atmsfera de la tierra, y est un valor til adentro aeronutica. Al igual que presin de aire, la densidad del aire disminuye con el aumento de altitud y de temperatura. En nivel del mar y en el C 20, el aire seco tiene una densidad de aproximadamente 1.2 kg/m3.
La densidad de agua, que es cerca de 1000 kg/m3 (1 de g/cm), estn cerca de 800 veces ms que la densidad del aire.
55. La densidad o densidad absoluta
La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relacin entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva
donde es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.
56. DENSIDAD RELATIVA
La densidad relativa de una sustancia es la relacin existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)
donde r es la densidad relativa, es la densidad de la sustancia, y 0 es la densidad de referencia o absoluta.
Para los lquidos y los slidos, la densidad de referencia habitual es la del agua lquida a la presin de 1 atm y la temperatura de 4 C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000kg/m3, es decir, 1kg/L.
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presin de 1 atm y la temperatura de 0 C.
57. UNIDADES DE LADENSIDAD
Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI):
kilogramo por metro cbico (kg/m).
gramo por centmetro cbico (g/cm).
kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decmetro cbico. El agua tiene una densidad prxima a 1kg/L (1000 g/dm = 1 g/cm = 1 g/mL).
gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm).
Para los gases suele usarse el gramo por decmetro cbico (g/dm) o gramo por litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases ideales:
Unidades usadas en el Sistema Anglosajn de Unidades:
onza por pulgada cbica (oz/in3)
libra por pulgada cbica (lb/in3)
libra por pie cbico (lb/ft3)
libra por yarda cbica (lb/yd3)
libra por galn (lb/gal)
libra por bushel americano (lb/bu)
slug por pie cbico.
58. DENSIDAD MEDIA Y PUNTUAL
Para un sistema homogneo, la frmula masa/volumen puede aplicarse en cualquier regin del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.
Sin embargo, un sistema heterogneo no presenta la misma densidad en partes diferentes. En este caso, hay que medir la "densidad media", dividiendo la masa del objeto por su volumen o la "densidad puntual" que ser distinta en cada punto, posicin o porcin infinitesimal) del sistema, y que vendr definida por
59. DENSIDAD APARENTE Y DENSIDAD REAL
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente ms ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.
En el caso de un material mezclado con aire se tiene:
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrnseca del material y depende de su compactacin.