Fluidos, temperatura y densidad

[josanagui]

Hola a todos, ¿alguien me podría indicar la relación matemática existente entre la temperatura de un un fluido y su densidad? Por la Ley de los Gases Ideales sé que puede establecerse una relación entre la temperatura de un gas y su densidad, pero esto sería aplicable solo a gases ideales cuando yo lo que deseo es saber dicha relación en un fluido en general.

Muchas gracias a todos por vuestro tiempo.

[Richard R Richard]

Hola , para Fluidos gaseosos reales , mas allá de la ecuación de los gases ideales se han modelado varias formas de estudiar los comportamientos del volumen en función de la temperatura, puedes pasasr por https://es.wikipedia.org/wiki/Gas_real

Para líquidos de manera similar tienes que estudiar como es el coeficiente de dilatación volumétrico y su relación con lo cambios de de la temperatura.

Como la masa de estudio es una propiedad extensiva, la densidad que es una propiedad intensiva varia con la inversa de la variación del volumen respecto de la temperatura https://www.fisicalab.com/apartado/dilatacion-termica

[Alriga]

Como te explica Richard, si el fluido es un gas usa alguna de las aproximaciones de gas real del enlace que te ha dado. Si es un líquido, se usa la expresión:

$\rho_1=\dfrac{\rho_0}{1+\beta (T_1-T_0)}$

$\rho_0$ densidad $kg/m^3$ a la temperatura $T_0$ en K o en ºC

$\rho_1$ densidad $kg/m^3$ a la temperatura $T_1$ en K o en ºC

$\beta$ es el coeficiente volumétrico de expansión térmica, en $K^{-1}$ o lo que es lo mismo en 1 / ºC

En la tabla adjunta tienes el valor de $\beta$ para varios líquidos.

LIQUID	Beta $(K^{-1})$
Acetic acid	0.00110
Acetone	0.00143
Alcohol, ethyl (ethanol)	0.00109
Alcohol, methyl (methanol,wood alcohol, wood naphtha, wood spirits, CH3OH)	0.00149
Ammonia	0.00245
Aniline	0.00085
Benzene	0.00125
Bromine	0.00110
Calcium Chloride, 5.8% solution	0.00025
Calcium Chloride, 40.9% solution	0.00046
Carbon disulfide	0.00119
Carbon tetrachloride	0.00122
Chloroform	0.00127
Ether	0.00160
Ethyl acetate	0.00138
Ethylene glycol	0.00057
Dichlorodifluoromethane refrigerant R-12	0.0026
n-Heptane	0.00124
Hydrochloric acid, 33.2% solution	0.00046
Isobutyl alcohol	0.00094
Gasoline	0.00095
Glycerine (glycerol)	0.00050
Kerosene, jet fuel	0.00099
Mercury	0.00018
Methyl iodide	0.0012
n-Octane	0.00114
Oil (unused engine oil)	0.00070
Olive oil	0.00070
Paraffin oil	0.000764
Petroleum	0.0010
n-Pentane	0.00158
Phenol	0.0009
Potassium chloride, 24.3% solution	0.00035
Sodium chloride, 20.6% solution	0.00041
Sodium sulfate, 24% solution	0.00041
Sulfuric acid, concentrated	0.00055
Toluene	0.00108
Trichloroethylene	0.001170
Turpentine	0.001000
Water at aprox. 20ºC	0.000214

Una lista de densidades $\rho_0$ a temperatura $T_0$ para diferentes líquidos puedes encontrarla en muchos sitios, por ejemplo en 11.2: Appendix B- List of Liquid Densities

Saludos.

[josanagui]

Muchas gracias. Me ha quedado claro¡