La Física/Fluidos
Se denomina fluido a un tipo de medio
continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas sólo hay una
fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden
cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a
recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal
diferencia con un sólido deformable, donde sí hay
fuerzas restitutivas).
Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen
unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente;
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 propias. 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
- Movimiento
no acotado de las moléculas. Son infinitamente deformables, los
desplazamientos que un punto material o molécula
puede alcanzar en el seno del fluido no están determinados (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 una de las características de los
fluidos en 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 la 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.
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