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Termodinámica de fuidos encampos externos
Jaime Jaramillo Gutiérrez.([email protected])
Universidad de Guanajuatoivisi!n de "iencias e #ngenier$as
"am%us &e!n
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Antecedentes:'or un uido entendemos a un conjunto de %art$culas uese mantienen unidas %or fuerzas de co*esi!n dé+iles , las
%aredes de un reci%iente en donde son contenidas. -1
Imagen 1. Perfles de densidad de un gas ideal.
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• /n este tra+ajo se consider! un uidos de esferas durascargadas (interactuando electrostticamente) +ajo el
efecto de un cam%o externo dic*o cam%o es elgravitacional terrestre.
• se %udo analizar las funcionales de la densidad %ara dos
%otenciales electrostticos3 el %otencial de 4olf , el%otencial de u5a6a.
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Potencial Wol:
7 8
donde es la carga es la distancia entre los centros de las %art$culas , (9:;<) es el
radio de corte.
•
Potencial Yukawa:
7
en el intervalo e in>nito cuando .
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Relación entre estos potenciales
Imagen 2. Mapeo entre los alcances del potencial Wol y losalcances del potencial Yukawa.
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Función de densidad fuido Yukawa
donde es el %otencial u$mico de exceso , es un %otencial externo en este caso el"G?.
•
Función de densidad fuido Wol
"on
donde es un %armetro introducido em%$ricamente ue modi>ca la escalade longitud so+re la cual la interacci!n esta correlacionada.
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Resultados: Aproximación Local
Imagen 3. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.1' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.*.
Imagen +. Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.1' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.&.
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Imagen '. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.2' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.*.
Imagen . Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.2' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.&.
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Imagen *. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.3' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.*.
Imagen -. Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.3' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.&.
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Imagen /. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.1' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.* y s#&.1
Imagen 1&. Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.1' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.& y s#&.1
Resultados: Aproximación o
Local
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Imagen 11. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.2' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.* y s#&.1
Imagen 12. Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.2' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.& y s#&.1
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Imagen 13. Perfles de densidad para unuido Wol con estados termodinmicos! "#1 y $%#&.3' para alcances (#&.3)
(#&.' y (#&.* y s#&.1
Imagen 13. Perfles de densidad de unuido tipo Yukawa con estadostermodinmicos ! "#1.& y $%#&.3' para
alcances ,#1.3) ,#1.- y ,#+.& y s#&.1
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!onclusiones
• l realizar la com%araci!n de los %er>les de densidad de
am+os uidos se not! ue tienen com%ortamientos mu,diferentes cuando la densidad de +ulto crece esto resultade interés ,a ue am+os %otenciales tienencaracter$sticas similares , lo ue se es%erar$a es ue sus%er>les su com%ortaran de una forma %arecida.
• iscernir las razones %or las cuales estas discre%ancias
se %resentan es motivo de un tra+ajo futuro.
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A"radecimientos
Un agradecimiento al r. José ?orres ue me dio la o%ortunidadde tener esta ex%eriencia ue *a resultado mu, %rovec*osa%ara m$ tam+ién uisiera agradecer a la AB. Careni Dnc*ez%or su gran a,uda en el entendimiento , ela+oraci!n de este
%ro,ecto.
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Reerencias
• -Eesnic5 E Fallida, Hrane H. (200I) /sttica de uidos (9 ed) B$sca (%%.KK1LKK2) AéxicoM Gru%o /diorial 'tria.
• Eesnic5 E Fallida, Hrane H. (200I) ?em%eratura (9a /d) B$sca (%%. 9NOL9NN)AéxicoM Gru%o /diorial 'tria.
• -Garc$aL"ol$n &. (200P) /cuaci!n de estado (9 ed) #ntroducci!n a la
termodinmica clsica (%% K2LKN) AéxicoM /ditorial ?rillas.• . 4olf '. He+lins5i D. E. '*illi%ot , J. /gge+rec* J. "*em. '*,s. 110 N2P9 (1III).
• ?orresLrenas José vendaQo "arlos AoralesLnda &i+ertad GilLRillegaslejandro. 'ro%erties of a *ardLcore u5a6a uid in a uniform gravitational >eldo+tained +, a *,+rid B?LAonte "arlo met*od. 201P.
• Dnc*ez C. ?ermodinmica de un uido cargado con interacciones ti%o 4olfM*omogéneo , no *omogéneo -?esis &e!nM Universidad de Guanajuato ivisi!n deciencias e ingenier$as3 2019.
• /dited +, ouglas Fenderson. Bundamentals of #n*omogenous uids. 1II2. UnitedDtates of merica. "#'