EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

El Sistema internacional de Unidades es una forma aceptada internacional mente de utilización de las unidades de medida de las magnitudes físicas de los cuerpos.

UNIDADES BÁSICAS O FUNDAMENTALES

Se trata de las unidades que se han conviene considerar cómo independiente desde el punto de vista dimensional:

Metro m longitud

Kilo kg masa

Segundo s tiempo

Amperio A intensidad de corriente eléctrica

Kelvin K temperatura

Mol mol cantidad de materia

Candela cd Intensidad lumínica

DEFINICIONES DE LAS UNIDADES

El metro es la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un tiempo de 1/229792458 de segundo

El kilogramo es la masa del prototipo internacional conservado en la sede del BIPM.

El segundo es la duración de 9 192 631 770 ciclos de la radiación correspondiente ala transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

El kelvin es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica (o absoluta) del

Punto triple del agua (273.16 k)

El mol es la cantidad de unidades elementales (átomos, moléculas iones, etc.) en unsistema material, igual al número de átomos existente en 0,012 kg de carbono 12. (Élnúmero es de 6.022· 1023, este número es la constante de Avogadro)

La candela es la intensidad luminosa en una dirección dada, correspondiente a una energía de 1/683 W/sr de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia igual a 540· 1012Hz.

El radián es el ángulo plano que teniendo su vértice en el centro de un círculo,intercepta sobre la circunferencia de este círculo, un arco de longitud igual a la del radio.

Unidades derivadas: se expresan en términos de las unidades fundamentales.

Magnitud	Unidad de medida derivada	Unidad de medida (SI)
Área	metro cuadrado	m2
Volumen	metro cúbico	m3
Densidad	kilogramo por metro cúbico	kg / m3
Velocidad	metro por segundo	m / s
Aceleración	metro por segundo al cuadrado	m / s2
Fuerza	newton (N)	1 N = 1 kg·m / s2
Presión	Pascal (Pa)	1 Pa = 1 N / m2
Trabajo, energía	julio (J)	1 J = 1 N·m
Potencia	watio (W)	1 W = 1 J/s
Frecuencia	hercio (Hz)	1 Hz = 1 s-1
Carga	culombio (C)	1 C = 1 A·s
Potencial	voltio (V)	1 V = 1 J / C
Resistencia	ohmio ()	1 = 1 V / A
Capacidad	faradio (F)	1 F = 1 C / V
Campo magnético	tesla (T)	1 T = 1 N / ( A·m )
Flujo magnético	weber (Wb)	1 Wb = 1 T·m2
Inductancia	henrio (H)	1 H = 1 J / A2

PROPIEDADES DEL AGUA

Agua, sustancia líquida formada por la combinación de dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, que constituye el componente más  abundante en la superficie terrestre.

Hasta el siglo XVIII se creyó que el agua era un elemento, fue el químico ingles Cavendish quien  sintetizó agua a partir de una combustión de aire e hidrógeno.  Sin embargo los resultados de este experimento no fueron interpretados hasta años más tarde, cuando Lavo isier propuso que el agua  no era un elemento sino un compuesto formado por oxígeno y por hidrógeno, siendo su fórmula H2O.

Cuáles son las propiedades del agua

El agua no tiene color, sabor ni olor pero tiene propiedades químicas y físicas:

Propiedades químicas del agua

La fórmula química del agua es H2O. Un átomo de oxígeno liga a dos átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno se "unen" a un lado del átomo de oxígeno, resultando en una molécula de agua, que tienen una carga eléctrica positiva en un lado y una carga negativa en el otro lado.

Las moléculas de agua tienden a atraerse unas a otras, uniéndose. Esta es la razón del porqué se forma las gotas.

Al agua se le llama el "solvente universal" porque disuelve más substancias que cualquier otro líquido. Esto significa que a donde vaya el agua, ya sea a través de la tierra o a través de nuestros cuerpos, lleva consigo valiosos químicos, minerales y nutrientes.

El agua pura es neutral, significa que no es ácida ni básica. Propiedades físicas del agua.

El agua es la única substancia natural que se encuentra en sus tres estados -- líquida, sólida (hielo) y gaseosa (vapor) -- a las temperaturas encontradas normalmente en la Tierra.

El agua se congela a 0o grados Celsius (C) y hierve a 100o C (al nivel del mar). El agua en su forma sólida, hielo, es menos densa que en su forma líquida, por eso el hielo flota.

El agua tiene un alto índice específico de calor. El agua puede absorber mucho calor antes de empezar a calentarse. También ayuda a regular el rango de cambio de la temperatura del aire, y ésta es la razón por la cual la temperatura cambia gradualmente durante las estaciones del año, especialmente cerca de los océanos.

El agua tiene una tensión superficial muy alta. Esto significa que el agua es pegajosa y elástica y tiende a unirse en gotas. La tensión de la superficie es la responsable de que el agua pueda moverse (y disolver substancias) a través de las raíces de plantas y a través de los pequeños vasos sanguíneos en nuestros cuerpos.

ESTADO NATURAL

El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas.

Solido	Liquido	Gas
Polos Glaciares Hielo en las superficies de agua en invierno Nieve Granizo Escarcha	Lluvia Rocío Lagos Ríos Mares Océanos	Niebla Nubes

PROPIEDADES:

FÍSICAS

El agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC, que es de 1g/cc.

Su capacidad calorífica es superior a  la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de agua  puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que tiene gran influencia en el clima (las grandes masas de agua de los océanos tardan más tiempo en calentarse y enfriarse que el suelo terrestre). Sus calores  latentes de vaporización y de fusión (540 y 80 cal/g, respectivamente) son también excepcionalmente elevados.

QUÍMICAS

El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, el más abundante y el de mayor significación para nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista químico, reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en organismos vivos, sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución. Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella.

No posee propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.

CARACTERÍSTICAS DE LA MOLÉCULA DE AGUA

La molécula de agua libre y aislada, formada por un átomo de Oxigeno unido a otros dos átomos de Hidrogeno es triangular. El ángulo de los dos enlaces (H-O-H) es de 104,5º y la distancia de enlace O-H es de 0,96 A. Puede considerarse que el enlace en la molécula es covalente, con una cierta participación del enlace iónico debido a la diferencia de electronegativo entre los átomos que la forman.

  

La atracción entre las moléculas de agua tiene la fuerza suficiente para producir un agrupamiento de moléculas. La fuerza de atracción entre el hidrógeno de una molécula con el oxígeno de otra es de tal magnitud que se puede incluir en los denominados enlaces de puente de hidrógeno. Estos enlaces son los que dan lugar al aumento de volumen del agua sólida y a las estructuras hexagonales de que se habló más arriba.

EL HIELO FLOTA EN EL AGUA

La anómala variación de la densidad con la temperatura (densidad máxima a 4º C) determina que el hielo flote en el agua, actúe como aislante térmico y en consecuencia, posibilite el mantenimiento de la gran masa de agua de los océanos (que albergan la mayor parte de la biosfera) en fase líquida, a 4º

EL AGUA ES LÍQUIDA ENTRE 0 Y 100ºC

El agua tiene un punto de ebullición muy elevado (100ºC, a 1 atmósfera de presión), teniendo en cuenta su tamaño. El comportamiento del H2O se aleja del de los demás hidruros formados con los elementos del grupo VI de la Tabla Periódica. El agua herviría a -80ºC Este comportamiento se debe al gran número de puentes de hidrógeno que forman sus moléculas.

  

TIPOS DE AGUA

AGUA MINERAL

El agua más conocida es la mineral natural, que se extrae del subsuelo. Su nivel de pureza está determinado por la profundidad en que se encuentre la fuente, entre más profunda más pura será por estar alejada de la contaminación química y microbilógica de la superficie.

El agua mineral está compuesta de minerales y otras sustancias disueltas que le dan un sabor y olores especiales y un valor terapéutico.A menudo, proviene del deshielo y, a medida que desciende, adquiere las sales y los minerales.

Actualmente las aguas minerales se embotellan y se distribuyen para consumo.

AGUA CARBONATADA

El agua carbonatada, conocida como agua con gas, es agua que contiene ácido carbónico (H2CO3) que, al ser inestable, se descompone fácilmente enagua y dióxido de carbono (CO2), el cual sale en forma de burbujas cuando  se despresuriza.

Cuando contiene un mayor contenido de minerales, por provenir de deshielo se la denomina agua mineral gasificada Si los minerales se obtienen artificialmente se la denomina agua gasificada artificialmente mineralizada.

En algunos países se conoce como soda o club soda cuando se le mientra mientras que al agua carbonatada simple se le denomina agua con gas o agua gasificada.

Se consume mezclada con bebidas alcohólicas o con saborizantes (gaseosas o refrescos). Es útil para eliminar manchas de café o de plata.

AGUA DESTILADA

La composición del agua destilada se basa en la unidad de moléculas de H2O. Al agua destilada se le han eliminado los iones e impurezas mediante destilación, un método en desuso que consiste en separar los componentes líquidos de una mezcla.

El uso de la destilación, es común en lugares donde no hay una fuente de agua potable o el agua que se puede obtener no es apta para beber. La destilación también se aplica para potabilizar el agua del mar. El consumo de agua destilada es recomendado hoy por la medicina alternativa.

EL AGUA LLUVIA

La lluvia es la precipitación de partículas de agua, de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, que cae de las nubes en forma líquida o sólida. Depende de tres factores: la presión atmosférica, la temperatura y la humedad atmosférica.

La precipitación de agua en la atmósfera, se produce por la condensación del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se origina cuando las masas de aire son forzadas a elevarse y enfriarse. Para que se produzca la condensación es preciso que el aire se encuentre saturado de humedad y que existan núcleos de condensación.

Los océanos, ríos, lagos, lagunas, embalses reciben la energía solar y pierden agua por evaporación. La evaporación del agua mantiene la atmósfera húmeda. En la altitud, con la reducción de temperatura, el vapor de agua se condensa y precipita en forma de lluvia, dependiendo de las condiciones atmosféricas u orográficas de la superficie, se precipita en forma de hielo (granizo) y niebla.

CLASIFICACIÓN

Lluvia: precipitación acuosa, de intensidad entre débil y moderada.

Llovizna: lluvia muy débil, de gotas muy finas.

Chubasco: lluvia de corta duración, de intensidad moderada o fuerte. Puede estar acompañado de viento.

Tormenta eléctrica: lluvia acompañada por actividad eléctrica y viento moderado o fuerte, e incluso con granizo. Intensidades desde muy débiles a torrenciales.

Aguacero: lluvia torrencial, generalmente de corta duración.

Monzón: lluvia muy intensa y constante propia de determinadas zonas con clima estacional muy húmedo, especialmente en el océano Índico y el sur de Asia.

Manga de agua o tromba: fenómeno meteorológico de pequeñas dimensiones pero muy intenso, que mezcla viento y lluvia en forma de remolino o vórtices.

Rocío: no es propiamente una lluvia, pero sí una precipitación acuosa. Se forma en las noches frías y despejadas, por condensación de la humedad del ambiente.

La lluvia se mide con el pluviómetro que debe ser instalado en sitios donde no se produzcan interferencias de edificaciones, árboles, rocas.

La precipitación pluvial se mide en mm, que equivale al espesor de la lámina de agua que se formaría, a causa de la precipitación, sobre una superficie plana e impermeable.

¿QUÉ ES EL CICLO DEL AGUA?

El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la Tierra y sobre ella. La cantidad de agua existente en la Tierra siempre es la misma, está en movimiento debido a la acción de la energía solar y a la fuerza de la gravedad y cambia constantemente de estado, desde líquido, a vapor, a hielo, y viceversa. Cuando se formó, hace cuatro mil quinientos millones de años, la Tierra era una esfera de magma con cientos de volcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases con vapor de agua, emergió a la superficie gracias a las constantes erupciones. La Tierra se enfrió, el vapor de agua se condensó y cayó nuevamente al suelo en forma de lluvia; así comenzó el ciclo del agua. La lluvia llenó las depresiones del planeta y creó los océanos. Mil millones de años después, en los océanos se reunieron las sustancias químicas que darían origen a la vida: metano, hidrógeno y agua. Desde entonces, la misma agua ha circulado una y otra vez en el planeta, originando y conservando la vida.

El conjunto de todas las aguas, atmosféricas, superficiales y subterráneas constituyen una unidad que posibilita el ciclo hidrológico.
 

¿CUÁLES SON LAS ETAPAS DEL CICLO DEL AGUA?

Evaporación

El sol, que dirige el ciclo del agua, calienta el agua de los océanos, la cual se evapora hacia el aire como vapor de agua.

Condensación

Las corrientes ascendentes de aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes.

Precipitación

Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de lluvia.

Agua almacenada en los hielos y la nieve

Parte de esta precipitación cae en forma de nieve, y se acumula en capas de hielo y en los glaciares, los cuales pueden almacenar agua congelada por millones de años.

Escorrentía superficial

En los climas más cálidos, la nieve acumulada se funde y derrite cuando llega la primavera. La nieve derretida corre sobre la superficie del terreno como agua de deshielo y a veces provoca inundaciones.

La mayor parte de la precipitación cae en los océanos o sobre la tierra, donde, debido a la gravedad, corre sobre la superficie como escorrentía superficial.

Corriente de agua

Una parte de esta escorrentía alcanza los ríos en las depresiones del terreno; en la corriente de los ríos el agua se transporta de vuelta a los océanos.

Agua dulce almacenada

El agua de escorrentía y el agua subterránea que brota hacia la superficie, se acumula y almacena en los lagos de agua dulce.

Infiltración

No toda el agua de lluvia fluye hacia los ríos, una gran parte es absorbida por el suelo como infiltración.

Descarga de agua subterránea

Parte de esta agua permanece en las capas superiores del suelo, y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como descarga de agua subterránea.

Manantiales

Otra parte del agua subterránea encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales de agua dulce.

Transpiración

El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad, es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la superficie de las hojas, regresando a la atmósfera.

Agua subterránea almacenada

Otra parte del agua infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos, los cuales almacenan grandes cantidades de agua dulce por largos períodos de tiempo.

TIPOS DE AGUA

Existen diferentes tipos de agua, de acuerdo a su procedencia y uso. Incluimos las principales definiciones:

Agua potable: es agua que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades.

Agua salada: agua en la que la concentración de sales es relativamente alta (más de 10 000 mg/l).

Agua salobre: agua que contiene sal en una proporción significativamente menor que el agua marina.

Agua dulce: agua natural con una baja concentración de sales, generalmente considerada adecuada, previo tratamiento, para producir agua potable.

Agua dura: agua que contiene un gran número de iones positivos. La dureza está determinada por el número de átomos de calcio y magnesio presentes. El jabón generalmente se disuelve mal en las aguas duras.

Agua blanda: agua sin dureza significativa.

Aguas negras: agua de abastecimiento de una comunidad después de haber sido contaminada por diversos usos. Puede ser una combinación de residuos, líquidos o en suspensión, de tipo doméstico, municipal e industrial, junto con las aguas subterráneas, superficiales y de lluvia que puedan estar presentes.

Aguas grises: aguas domésticas residuales compuestas por agua de lavar procedente de la cocina, cuarto de baño, fregaderos y lavaderos.

Aguas residuales: fluidos residuales en un sistema de alcantarillado. El gasto o agua usada por una casa, una comunidad, una granja o una industria, que contiene materia orgánica disuelta o suspendida.

Agua bruta: agua que no ha recibido tratamiento de ningún tipo o agua que entra en una planta para su tratamiento.

Aguas muertas: agua en estado de escasa o nula circulación, generalmente con déficit de oxígeno.

Agua alcalina: agua cuyo pH es superior a 7.

Agua capilar: agua que se mantiene en el suelo por encima del nivel freático debido a la capilaridad.

Agua de gravedad: agua en la zona no saturada que se mueve por la fuerza de gravedad.

Agua de suelo: agua que se encuentra en la zona superior del suelo o en la zona de aireación cerca de la superficie, de forma que puede ser cedida a la atmósfera por evapotranspiración.

Agua estancada: agua inmóvil en determinadas zonas de un río, lago, estanque o acuífero.

Agua freática: Agua subterránea que se presenta en la zona de saturación y que tiene una superficie libre.

Agua subterránea: agua que puede ser encontrada en la zona saturada del suelo, zona formada principalmente por agua. Se mueve lentamente desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y presión, como los ríos y lagos.

Agua superficial: toda agua natural abierta a la atmósfera, como la de ríos, lagos, reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares, estuarios y humedales.

LAGOS

Los lagos son masas de agua dulce o salada formadas por aguas superficiales en reposo, conectados por un sistema fluvial, y alimentados por precipitaciones, manantiales o ríos.

Los lagos pueden formarse a cualquier altitud, especialmente en las tierras altas donde hay influencia de glaciares.

Están rodeados por tierras fértiles con fauna y flora que proveen alimentos a las poblaciones aledañas.

Tienden a desaparecer dado que su estructura es muy inestable.

Tipos de lagos

·         Mares interiores: son lagos que ocupan grandes extensiones de tierra.

·         Tectónicos: lagos que se forman en las depresiones originadas por fallas y plegamientos.

·         De barrera: cuando las morrenas glaciares u otras materias, como coladas volcánicas o desprendimientos de tierras, bloquean los valles y permiten la acumulación de las aguas e impiden su desagüe, formando lagos.

·         Glaciares: se forman cuando las aguas ocupan el hueco erosionado por las masas glaciares.

·         De cráter: se pueden originar después de la explosión del cráter de un volcán, el cual forma una caldera volcánica o un hundimiento circular que puede ser inundado tras la extinción formando un lago.

·         Endorreicos: son depresiones en la corteza terrestre que no tienen salida hacia el mar, contienen aguas ligeramente saladas.

·         Pelágicos: antiguos mares que quedaron rodeados de tierras.

·         Oligotróficos: lagos profundos con pocos nutrientes, poca materia orgánica y un alto nivel de oxígeno disuelto.

·         Distróficos: cuerpos de agua ácidos que contiene muchas plantas pero pocos peces, debido a la presencia de grandes cantidades de materia orgánica.

RIOS

Un río es una corriente natural y continua de agua que desemboca en el mar, en  un lago o en otro río, en cuyo caso se denomina afluente.

El río puede nacer en un manantial o fuente, puede ser el resultado de la unión de varios arroyos, o la consecuencia de la fusión de las nieves de un glaciar.

Un río consta de tres partes:

·         Cabecera o curso superior, es donde nacen los ríos, caracterizado por la alta velocidad de su torrente debido a la fuerte pendiente, originando alta erosión

·         Curso medio, donde la velocidad disminuye por efecto de la menor pendiente produciéndose también una menor erosión, y en la que se realiza el transporte de los materiales erosionados (gravas, arenas)

·         Curso bajo o inferior, es la parte en donde el río fluye en áreas relativamente planas, donde se reduce la pendiente y la erosión, y se depositan y sedimentan los materiales arrastrados por las agua

·         Desembocadura, es la parte final.

Deltas: cuando en la desembocadura de un río se depositan grandes cantidades de sedimentos y permanecen en el lugar, la acumulación progresiva va ganando tierra al mar formándose los deltas. Un delta es un brazo de tierra proyectado hacia el mar.

Estuarios: son cuerpos de agua semi-cerrados que tienen una conexión libre con el mar abierto y dentro del cual el agua marina se mezcla con el agua dulce proveniente del drenaje terrestre y se crea un ambiente acuático muy particular debido a los complejos procesos físicos y biológicos que se desencadenan, lo que usualmente se manifiesta en una inusitada abundancia de recursos pesqueros. Un estuario es un brazo de mar que se extiende dentro de un río.

Cuenca hidrográfica: es la superficie ocupada por corrientes fluviales, donde se encuentran el río principal, sus afluentes y subafluentes.

Las grandes culturas de Egipto, India, China y Mesopotamia nacieron en las zonas costeras situadas en inmediaciones de las desembocaduras de los ríos Nilo, Ganges, Yangtsé y la del Tigris y el Éufrates

Los ríos se han utilizado como vías de transporte fundamentales para el comercio y la penetración de las culturas. También se utilizan como fuentes de energía aprovechables (hidroeléctricas).

LOS OCÉANOS

De los 510 millones de km2 que tiene la superficie del planeta, los océanos representan unos 362 millones de km2, incluyendo la porción de plataforma continental sumergida en el mar, que abarca 28 millones de km2. La profundidad de sus aguas es de 4 km en promedio y la fisonomía del fondo marino está determinada por el continuo ciclo de los movimientos tectónicos que modifican permanentemente sus accidentes geográficos. Los fenómenos geológicos, físicos, biológicos, y químicos que allí ocurren, difieren notablemente de los terrestres.

El océano actual, como el del pasado remoto, es un manto de agua ininterrumpido que abarca el planeta de polo a polo. Sin embargo, presenta notorias diferencias por sectores, tanto en la composición orgánica y la vida marina, como en el comportamiento de sus aguas, que varía de acuerdo con la acumulación de energía; en algunos lugares tiene una mayor disposición a generar temporales y tormentas, mientras que en otros la superficie es calmada. Por diferentes características como accidentes geográficos, corrientes marinas, cuencas oceánicas y placas tectónicas, esta gran extensión de agua se ha dividido en cinco grandes océanos: Pacífico, Atlántico, Índico, Glacial Ártico y Glacial Antártico. Cada uno de ellos presenta características particulares, tanto en la temperatura de sus aguas, como en las corrientes, vientos y vida marina.

EL AGUA Y LAS MONTAÑAS

·         Las zonas montañosas abarcan el 24% de la superficie terrestre del planeta.

·         El 26% de la población mundial vive en zonas montañosas o en áreas próximas a éstas.

·         Más de 3.000 millones personas dependen del agua de las montañas para beber, cultivar alimentos, producir electricidad y mantener la industria

·         Las montañas interceptan masas de aire, forzándolas a subir y a enfriarse, provocando precipitaciones en forma de lluvia o de nieve

·         El agua se puede almacenar como hielo glaciar, en la nieve o en lagos y depósitos artificiales.

·         Todos los grandes ríos del mundo nacen en regiones montañosas.

·         Cada día, una de cada 2 personas en el planeta consume agua procedente de las montañas.

·         El agua de las montañas desempeña un rol fundamental en la seguridad alimentaria a nivel mundial, especialmente cuando se destina al riego y a la producción de alimentos.

CALCULO DE PRESIÓN EN TUBERÍAS

LEY DE CONTINUIDAD

Los conductos trabajando a presión constituyen una de las más importantes aplicaciones de la Ingeniería Hidráulica, y junto con los equipos de bombeo, integran los elementos básicos de cualquier sistema de abastecimiento. Las tuberías de hierro fundido fueron las primeras que comenzaron a utilizarse en el mundo desde mediados del siglo XV, pero no es hasta el siglo XVIII cuando a ser de uso común.

LEY DE LA ENERGÍA

Indudablemente que es la Ley de la Energía la que explica claramente el fenómeno hidráulico. Esta ley establece un balance de energía contenida en una partícula de agua que se desplaza de un punto a otro dentro de la tubería.  El principio establece que dicha partícula de agua contiene tres tipos de energía.

ENERGÍA DE POSICIÓN

Es aquella energía potencial que posee la partícula dentro de la tubería de acuerdo a un nivel de referencia determinado, la cual puede calcularse por medio de la bien conocida ecuación, en la que (mg) representa el peso del elemento de estudio y (z) es la elevación de la partícula respecto a un punto de referencia.

ENERGÍA CINÉTICA

De acuerdo al movimiento observado de la partícula, la energía cinética que posee en un punto dado viene dada por la expresión, en la cual (v) es la velocidad media del agua dentro de la tubería, la cual puede considerarse constante en toda la longitud en caso de que el gasto y el diámetro de la tubería permanezcan fijos

ENERGÍA DE PRESIÓN

La energía de presión que posee la partícula es una forma energética especial y muy importante en la hidráulica. Si observamos el corte en la figura No.3, notaremos que la Energía necesaria para mover un elemento hidráulico será aquella que pueda vencer la presión que ofrece el cuerpo de agua acumulado aguas arriba. En tal caso, el trabajo efectuado será, en este caso, (P) representa la presión (Kg/cm2) que posee el agua en el punto de estudio siendo dividida entre el Peso Específico (i, kg/m3), el cual equivale a 1 kg/litro.

BIBLIOGRAFÍA

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