Se denomina
fluido a un tipo de medio continuo
formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de
atracción débil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin
que existan fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma
"original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable). Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipiente
Características
- Movimiento no acotado de las molécula. Son infinitamente deformables, los desplazamientos que un punto material o molécula
puede alcanzar en el seno del fluido no están acotados (esto contrasta
con los sólidos deformables, donde los desplazamientos están mucho más
limitados). Esto se debe a que sus moléculas no tienen una posición de
equilibrio, como sucede en los sólidos donde la mayoría de moléculas
ejecutan pequeños movimientos alrededor de sus posiciones de equilibrio.
- Compresibilidad. Todos los fluidos son compresibles
en cierto grado. No obstante, los líquidos son altamente incompresibles
a diferencia de los gases que son altamente compresibles. Sin embargo,
la compresibilidad no diferencia a los fluidos de los sólidos, ya que la
compresibilidad de los sólidos es similar a la de los líquidos.
- Viscosidad,
aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos.
La viscosidad hace que la velocidad de deformación puede aumentar las
tensiones en el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los
fluidos viscosos a los sólidos viscoelásticos.
- Distancia Molecular Grande: Esta es unas características de
los fluidos la cual sus moléculas se encuentran separadas a una gran
distancia en comparación con los sólidos y esto le permite cambiar muy
fácilmente su velocidad debido a fuerzas externas y facilita su
compresión.
- Fuerzas de Van der Waals: Esta fuerza fue descubierta por el
físico holandés Johannes Van der Waals, el físico encontró la
importancia de considerar el volumen de las moléculas y las fuerzas
intermoleculares y en la distribución de cargas positivas y negativas en
las moléculas estableciendo la relación entre presión, volumen, y
temperatura de los fluidos.
- Ausencia de memoria de forma, es decir, toman las forma del
recipiente que lo contenga, sin que existan fuerzas de recuperación
elástica como en los sólidos. Debido a su separación molecular los
fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su
volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en
un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen
y densidad, esto facilita su estudio. Esta última propiedad es la que
diferencia más claramente a fluidos (líquidos y gases) de sólidos deformables.
Para el estudio de los fluidos es indispensable referirnos a la
mecánica de fluidos que es la ciencia que estudia los movimientos de los
fluidos y una rama de la mecánica de medios continuos. También estudia
las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.
Clasificación
Los fluidos se pueden clasificar de acuerdo a diferentes características que presentan en:
- Newtonianos
- No newtonianos
O también en:
Incluso el plasma puede llegar a modelarse como un fluido, aunque este contenga cargas eléctricas.
;
el término engloba a los líquidos y los gases. En el cambio de forma de
un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza
aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la
forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen,
mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propios.
Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven
con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los
líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi
fluidos ideales).
Propiedades
Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y
características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen
propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.
Propiedades primarias
Propiedades primarias o termodinámicas:
- Presión
- Densidad
- Temperatura
- Energía interna
- Entalpía
- Entropía
- Calores específicos
- Viscosidad
- Peso y volumen específico
Propiedades secundarias
Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos.
- Viscosidad
- Conductividad térmica
- Tensión superficial
- Compresión
- Capilaridad
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