Bien, bien. Me comentan que me quieres hacer algunas preguntas…
Sí bueno, he recibido el encargo de supervisar todo el trazado de las redes de agua del proyecto de la Ecociudad, y ya sabes que siempre me ha gustado tener bien controladas las bases de todo. Así que me vendría bien que me refrescaras los fundamentos de la físicos que hay detrás
Bien como sabes el agua es un fluido, y como tal cumple con todos los parámetros de los mismos y por supuesto tiene todas sus propiedades….
¿sabes qué parámetros físicos son fundamentales para poder trabajar con fluidos como el agua?
A lo largo de esta unidad didáctica estudiaremos los diferentes comportamientos que presenta el agua en relación a sus propiedades y las de las tuberías, cuando la contenemos y la hacemos circular a una presión determinada por el interior de los conductos de las redes de abastecimiento y saneamiento.
El agua es un fluido y como tal posee las cualidades propias de los fluidos. Los fluidos son: cualquier sustancia cuyas moléculas tienen poca coherencia entre ellas, gran movilidad y toman la forma del recipiente que las contiene, generalmente se presentan en estado líquido con diferentes viscosidades o en estado gaseoso.
En el caso concreto del agua, factores como las sustancias que porta en suspensión, la temperatura a la que esté sometida y el grado de cavitación, o gas disuelto que trasporta son los principales factores que influyen en su trasporte a presión por el interior de una tubería.
Para poder monitorizar y trabajar sobre las redes de abastecimiento y saneamiento es fundamental conocer la cantidad de fluidos que discurre por las tuberías, la pérdida de carga que se produce en las mismas, la presión a la que están sometidas las tuberías etc…
La masa es una propiedad intrínseca de la materia que hace referencia a la inercia o la resistencia de un fluido al cambio de movimientos. Se mide en kilogramos (kg.). Popularmente se utiliza para determinar cantidades de sustancias pero no debe confundirse con la cantidad de materia que se mide en moles.
Densidad
La densidad es una propiedad de los fluidos que hace referencia a la masa contenida por cada unidad de volumen del mismo fluido. Se obtiene a partir de dividir unidad de masa en kilogramos entre unidad de volumen en litros. En el caso del agua es de 1 Kg/l, es decir un kilogramo de agua ocupa el volumen de un litro. La densidad del resto de fluidos se mide con respecto a la del agua y determina la flotabilidad de cada fluido cuando se suspende sobre la misma, siendo la densidad inferior a 1 el fluido flota y siendo superior a 1 se hunde. En el caso concreto de los fluidos es fundamental conocer la densidad ya que nos permite relacionar la masa con el volumen contenido en las tuberías.
Fuerza
La fuerza que un objeto ejerce se calcula a partir de multiplicar su masa por la aceleración a la que se somete dicho fluido. Es por lo tanto un magnitud relativa fundamentalmente a la aceleración a la que se somete dicho fluido. Para calcularlo debemos convertir la masa a kilogramos y la aceleración a metros dividido segundo al cuadrado. El resultado será la fuerza en Newtons. (N)
Peso
El peso es la fuerza ejercida por una masa sometida únicamente a la aceleración de la gravedad, es por tanto, el resultante multiplicar la masa por la aceleración del campo gravitatorio, en el caso concreto de la Tierra es aproximadamente 10 veces la masa de un objeto, ya que la gravedad ejerce un aceleración de 9,8 m/s2. El peso se mide en Newtons. (N). Tratándose de un fluido, el peso será lo mismo que la presión hidrostática, es decir la fuerza que dicho fluido ejerce sobre el recipiente que lo contiene cuando está en reposo.
Presión
La presión es la fuerza ejercida por una masa sometida a una aceleración concreta en una superficie determinada. Se calcula a partir de dividir la fuerza de dicha masa entre la superficie sobre la que se desee determinar la presión. La presión por tanto depende de factores como la velocidad y aceleración a la que está sometida el fluido y la superficie que contiene el mismo. Dicha presión puede ser presión hidrostática cuando el fluido está en reposo y presión hidrodinámica cuando el fluido está en movimiento. Es fundamental en caso de tuberías sometidas a abastecimiento de agua a presión ya que nos permitirá dimensionar la sección y el grosor del conducto para cada tramo dependiendo de la cantidad de agua, o caudal, que circula por el mismo.
Caudal
El caudal es la cantidad de fluido, medido en litros, que discurre en el interior de una tubería durante un determinado espacio de tiempo, medido en segundos. Se debe considerar la cantidad total que discurre por una sección determinada de la tubería y por lo tanto el caudal depende de factores como la velocidad del fluido, la sección de la tubería, la densidad del fluido y el rozamiento entre las partículas del fluido y las paredes de la tubería. En el sistema internacional se expresa en litros partido segundo (l/s).
Formación de burbujas de vapor o de gas en el seno de un líquido, causada por las variaciones que este experimenta en su presión.
Magnitud que expresa la variación de la velocidad en la unidad de tiempo, y cuya unidad en el sistema internacional es el metro por segundo cada segundo (m/s2).
