Entendiendo las Propiedades de los Fluidos: Isotropía, Movilidad, Viscosidad y Más

Un fluido se conoce como medio continuo cuando la variación de sus propiedades es tan suave que se puede utilizar el cálculo diferencial para analizarlo.

Propiedades de los Fluidos

• Isotropía: Tener las mismas propiedades en cualquier dirección.
• Movilidad: Carecer de forma propia; a un esfuerzo infinitamente pequeño le corresponde una deformación infinitamente grande.
• Viscosidad: Resistencia a la deformación; la variación de la velocidad ocurre entre capas de fluidos.
• Compresibilidad: Según lo cual, a cualquier esfuerzo al que se somete el fluido, su volumen prácticamente no varía (líquidos).

Cuando un fluido es compresible, el volumen específico será función de la presión y de la temperatura.

Isotropía perfecta

Fluidos perfectos tienen: movilidad perfecta

Fluidez perfecta (ausencia de viscosidad)

Compresibilidad perfecta

En un fluido perfecto no hay rozamiento, por lo que:

• Toda deformación se efectúa sin trabajo.
• Todo elemento de un fluido puede ejercer solamente esfuerzos normales sobre un elemento vecino o sobre una pared próxima.

Tipos de Viscosidad

Viscosidad Dinámica: Es la resistencia interna entre las moléculas de un fluido en movimiento y determina las fuerzas que lo deforman.

Viscosidad Cinemática: También llamada viscosidad absoluta.

Primera Ley de la Termodinámica

Para fluidos incompresibles (líquidos), la primera ley dice que cuando un sistema (cantidad fija de fluidos) cambia del estado uno al estado dos, su cambio de contenido de energía (E1 a E2) ocurre por intercambio de energía con su entorno.

Este cambio ocurre por transferencia de calor o de trabajo.

Viscosidad

Es la adherencia interna que posee un fluido; se define como su resistencia al corte.

La viscosidad explica las pérdidas de energía asociadas con el transporte de fluidos en conductos, canales, tubos y está presente en la generación de turbulencias.

Tensión Superficial

Propiedad que permite a un fluido tener una fuerza en su superficie paralela a la frontera, dada por la acción de las moléculas que tienden a atraerse en la interface entre líquido y otro o entre un líquido y un gas.

Capilaridad y Tensión Superficial

La tensión superficial produce el efecto de capilaridad, que es la propiedad de los líquidos de mojar o no la pared de un tubo de diámetro pequeño al ascender o descender el tubo.