Propriedades do fluido

Quais são as propriedades dos fluidos?

Fluidos são meios materiais contínuos compostos de substâncias nas quais existe uma fraca atração entre suas partículas . Por esta razão, eles mudam de forma sem que ocorram forças dentro deles que tendem a restaurar sua configuração original (como é o caso dos sólidos deformáveis).

Outra propriedade importante dos fluidos é a viscosidade , graças à qual podem ser classificados em:

• Fluidos newtonianos ou de viscosidade constante.
• Fluidos não newtonianos, cuja viscosidade depende de sua temperatura e da tensão de cisalhamento aplicada a eles.
• Fluidos perfeitos ou superfluidos, que apresentam aparente ausência de viscosidade.

Lembre-se de que apenas os líquidos e gases são considerados fluidos . Muitas vezes falamos em “fluidos ideais” porque são mais fáceis de estudar e, embora não existam na realidade, são uma excelente aproximação. Os sólidos não possuem a propriedade elementar de fluxo e, portanto, tendem a reter sua forma, uma vez que a atração entre suas partículas é muito mais intensa.

Veja também: Propriedades da matéria

Características básicas de fluidos

Os fluidos possuem características físicas elementares que os definem e os diferenciam de outras formas de matéria , tais como:

• Deformabilidade infinita . Suas moléculas seguem movimentos ilimitados e entre todas elas não existe uma posição de equilíbrio.
• Compressibilidade . É possível comprimir os fluidos até certo ponto, ou seja, fazer com que ocupem um volume menor do que o dado. Os gases são mais compressíveis do que os líquidos.
• Viscosidade . Esse é o nome dado à tensão interna do fluido que se opõe ao movimento , ou seja, a resistência ao movimento oferecida por um fluido e que é muito maior nos líquidos do que nos gases.
• Falta de memória de forma . Os fluidos ocupam a forma do recipiente que os contém, ou seja, se estiverem deformados, não retornam à configuração original, portanto, carecem totalmente de elasticidade .

Propriedades termodinâmicas (ou primárias)

Também chamadas de propriedades primárias, são aquelas que têm a ver com os níveis de energia nos fluidos.

• Pressão . Medida em pascais no Sistema Internacional (SI), a pressão é a projeção da força que um fluido exerce perpendicular a uma unidade de área. Por exemplo: pressão atmosférica ou pressão da água no fundo do oceano.
• Densidade . É uma quantidade escalar geralmente medida em quilogramas por metro cúbico ou gramas por centímetro cúbico. Ele mede a quantidade de matéria por determinado volume de uma substância , independentemente do tamanho e da massa .
• Temperatura . Está relacionado com a quantidade de energia interna de um sistema termodinâmico (um corpo, um fluido, etc.) e é diretamente proporcional à energia cinética média de suas partículas. A temperatura pode ser medida registrando-se o calor que o sistema fornece a um termômetro .
• Entalpia . Simbolizado na física pela letra H, é definido como a quantidade de energia que um determinado sistema termodinâmico troca com seu ambiente, seja por perda ou ganho de calor por diferentes mecanismos, mas sob pressão constante.
• Entropia . Simbolizado pela letra S, consiste no grau de desordem dos sistemas termodinâmicos em equilíbrio e descreve a irreversibilidade dos processos por eles submetidos. Em um sistema isolado, a entropia nunca pode diminuir: ou permanece constante ou aumenta.
• Calor específico . É a quantidade de calor que uma unidade de uma substância requer para aumentar sua temperatura em uma unidade. Dependendo das unidades utilizadas e das escalas de medição de temperatura, a unidade de calor específico pode ser cal / gr.ºC, ou J / kg.K, por exemplo. É representado pela letra c.
• Peso específico . É a razão entre o peso de uma quantidade de uma substância e seu volume, medido de acordo com o Sistema Internacional em Newtons por metro cúbico (N / m ³ ).
• Força de coesão . As partículas de uma substância são mantidas juntas por várias forças intermoleculares (ou de coesão), que impedem que cada uma desapareça por si mesma. Essas forças são mais fortes em sólidos, menos em líquidos e muito fracas em gases.
• Energia interna . É a soma da energia cinética total das partículas que compõem uma substância, juntamente com a energia potencial associada às suas interações.

Propriedades comportamentais específicas (ou secundárias)

Essas propriedades, também chamadas de secundárias, são típicas do modo físico de comportamento dos fluidos:

• Viscosidade . É uma medida da resistência do fluido a deformações, tensões de tração e movimento. A viscosidade responde ao fato de as partículas de fluido não se moverem todas na mesma velocidade, o que produz colisões entre elas que atrasam o movimento.
• Condutividade térmica . Representa a capacidade de transferência de calor dosfluidos, ou seja, de transferir a energia cinética das partículas para outras partículas adjacentes com as quais está em contato.
• Tensão superficial . É a quantidade de energia necessária para aumentar a superfície de um líquido por unidade de área, mas pode ser entendida como a resistência que os fluidos, especialmente os líquidos, apresentam ao aumentar sua superfície. Isso é o que permite que alguns insetos “andem” sobre a água.
• Compressibilidade . É a extensão na qual o volume de um fluido pode ser diminuído submetendo-o a pressão ou compressão.
• Capilaridade . Ligada à tensão superficial dos fluidos (e, portanto, à sua coesão), está a capacidade de um fluido subir ou descer por um tubo capilar, ou seja, o quanto um líquido “molha”. Isso pode ser facilmente visto quando mergulhamos a ponta de um guardanapo seco em um líquido e observamos quão alto a mancha do líquido se espalha no papel contra a força da gravidade .
• Coeficiente de difusão . É a facilidade com que um soluto específico se move em um determinado solvente, dependendo do tamanho do soluto, da viscosidade do solvente , da temperatura da mistura e da natureza das substâncias.

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