¿Cuál es la diferencia entre flujo y expansión?

Los fluidos (tanto líquidos como gases) se moverán de un punto del espacio a otro debido a un gradiente de potencial. Algunos ejemplos pueden ser:

1) flujo de tubería horizontal, un fluido se moverá de una región de alta presión a una región de baja presión.

2) flujo de canal abierto inclinado, un fluido fluirá desde una elevación alta a una elevación baja.

Tanto los líquidos como los gases tienen un grado de compresibilidad, los gases más que los líquidos. Los fluidos se expanden o comprimen cuando se someten a un cambio de presión, volumen y/o temperatura.

En el primer ejemplo relacionado con el flujo de una tubería horizontal, si el fluido fuera gas moviéndose de una presión alta a una presión baja, ¿se diría que el gas fluía o se expandía a través de la tubería? ¿Qué características del movimiento del gas son diferentes del movimiento del líquido descrito en el segundo ejemplo: el movimiento de un líquido en un canal abierto por una pendiente?

¿Cuáles son las definiciones de flujo y expansión y cómo las distingue al describir el movimiento de un fluido de un punto en el espacio a otro?

Respuestas (1)

  • Un gas puede expandirse llenando más volumen que antes. Como un globo en una cámara de presión donde la presión baja repentinamente. Aquí no ocurre ningún movimiento neto (ningún flujo).

  • Una corriente de agua puede fluir continuamente sin expansión simultánea. Considere una corriente circular que termina donde comienza. Como una bañera donde hay un gran cubo de plástico en el centro. Girando en el agua se puede establecer un flujo. No ocurre ninguna expansión.

La definición de flujo se trata de un movimiento neto de partículas fluidas. La definición de expansión tiene que ver con el tamaño relativo o el espacio ocupado por las partículas del fluido. Estos conceptos son fundamentalmente diferentes.

Gracias por su respuesta. Por favor, continúa tratando de ayudarme con esto. Si tuviera que seguir el movimiento de unas pocas moléculas de gas propano a medida que se mueven desde su tanque de propano hasta el quemador de su parrilla de propano, ¿qué concepto fundamental las movió allí, el flujo o la expansión?
Ambos. Aunque esos conceptos son fundamentalmente diferentes, uno puede causar el otro. La expansión está restringida y solo puede ocurrir en una dirección. En lugar de empujar a las partículas vecinas en todas las direcciones sin generar un movimiento neto, todas se empujan en una dirección y generan un movimiento neto.
Pero para ser claros en la redacción, el flujo en sí mismo no es la causa , solo el resultado . No es por el flujo que se mueven. Es más bien porque se mueven uniformemente que lo llamamos flujo. Y así el movimiento es causado por la expansión.
Creo que dijiste esto, pero solo para aclarar: "Si la expansión está restringida y solo puede ocurrir en una dirección, en lugar de empujar las partículas vecinas en todas las direcciones sin dar movimiento neto, todas son empujadas en una dirección, uniformemente, lo que resulta en un movimiento neto que es, por definición, "flujo"."?
Si, eso es correcto.
¿Puede aclarar qué significa el término "uniformemente" cuando dijo: "Es más bien porque se mueven uniformemente que lo llamamos flujo".
Bueno, todas las partículas de fluido pueden moverse individualmente. En la escala macro, esto no es un movimiento neto (no un flujo) porque, en promedio, un número igual de partículas se mueve en todas las direcciones y cancela el efecto del flujo. Si su movimiento es "uniforme" o está dirigido de la misma manera, entonces habrá un flujo uniforme neto, ya que no se anulan entre sí. Espero que esto lo aclare.
¿Cuál es la diferencia entre flujo y expansión?
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