¿Qué es Caudal másico y caudal volumétrico? — Física

Definición 2.7 Física universitaria — segundo año · Capítulo 2 — Cinemática de fluidos

El caudal másico a través de una superficie orientada $S$ es la masa que la atraviesa por unidad de tiempo, $D_m = \sum\rho\,\vect v\cdot\vect n\,\dd S$ — el flujo de la densidad de corriente de masa $\vect j = \rho\vect v$ (unidad $\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-2}\,\mathrm{s}^{-1}$ ); el caudal volumétrico es $D_V = \sum\vect v \cdot\vect n\,\dd S$ ( $\mathrm{m}^{3}/\mathrm{s}$ ). Para una velocidad uniforme y normal a una sección plana de área $S$ , $D_m = \rho vS$ y $D_V = vS$ .

A la izquierda, el balance de masa de una caja fija: el flujo neto saliente por sus seis caras, por unidad de volumen, es la divergencia de v. A la derecha, en un flujo estacionario el caudal másico es el mismo a través de cada sección de un tubo de corriente. — A la izquierda, el balance de masa de una caja fija: el flujo neto saliente por sus seis caras, por unidad de volumen, es la divergencia de $\rho\vect v$ . A la derecha, en un flujo estacionario el caudal másico es el mismo a través de cada sección de un tubo de corriente.

Ejemplos

Ejemplo 2.11 (La sangre)

La aorta (de sección $2.5\,\mathrm{cm}^{2}$ ) transporta $5\,\mathrm{L}/\mathrm{min}$ $= 83\,\mathrm{cm}^{3}/\mathrm{s}$ : $v = 33\,\mathrm{cm}/\mathrm{s}$ . El mismo caudal pasa por unos $10^{10}$ capilares de sección total $2500\,\mathrm{cm}^{2}$ : $v = 0.3\,\mathrm{mm}/\mathrm{s}$ — bastante lento para los intercambios a través de las paredes, que son la razón de ser de la ramificación.

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