Propriedades Do Fluido

Explicamos quais são as propriedades dos fluidos, as primárias ou termodinâmicas e as secundárias ou específicas.

Quais são as propriedades dos fluidos?

os fluidos são meio material contínuo formado por substâncias em que há uma atração fraca entre suas partículas. Por esta razão, eles mudam de forma sem que no seu interior ocorram forças que tendam a restaurar a sua configuração original (como é o caso dos sólidos deformáveis).

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

• 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.

Vamos lembrar que só líquidos e gases são considerados fluidos. Muitas vezes se fala em “fluidos ideais” porque são mais fáceis de estudar e, embora não existam na realidade, são uma excelente aproximação. Os sólidos carecem da propriedade elementar de fluir e, portanto, tendem a manter sua forma, pois a atração entre suas partículas é muito mais intensa.

Veja também: Propriedades da matéria

Características básicas do fluido

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 há 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 que os líquidos.
• Gosma. Este 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 forem deformados, não voltam 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 perpendicularmente a uma unidade de superfície. 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. Mede a quantidade de matéria por determinado volume de uma substância, independentemente do tamanho e 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 o calor que o sistema fornece a um termômetro.
• entalpia. Simbolizado na física com a letra H, é definido como a quantidade de energia que um determinado sistema termodinâmico troca com o seu entorno, seja perdendo ou ganhando calor através de diferentes mecanismos, mas a pressão constante.
• entropia. Simbolizado pela letra S, consiste no grau de desordem dos sistemas termodinâmicos em equilíbrio e descreve a irreversibilidade dos processos pelos quais eles passam. Em um sistema isolado, a entropia nunca pode diminuir: ela 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 utilizadas para medir temperaturas, 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/m³).
• força coesiva. As partículas de uma substância são mantidas juntas por várias forças intermoleculares (ou coesivas), que impedem que cada uma delas se solte por conta própria. 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 de comportamento específicas (ou secundárias)

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

• Gosma. É uma medida da resistência do fluido a deformações, tensões de tração e movimento. A viscosidade responde ao fato de que as partículas do fluido não se movem todas na mesma velocidade, o que causa colisões entre elas que retardam o movimento.
• Condutividade térmica. Representa a capacidade de transmissão de calor dos fluidos, ou seja, de transferir a energia cinética das partículas para outras 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 apresentam, principalmente os líquidos, ao aumentar sua superfície. É isso que permite a alguns insetos “andar” na água.
• Compressibilidade. É a medida em que o volume de um fluido pode ser diminuído ao submetê-lo 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 um tubo capilar, ou seja, o quanto um líquido “molha”. Isso pode ser facilmente observado quando mergulhamos a ponta de um guardanapo seco em um líquido e observamos até que ponto a mancha líquida 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.

Continue com: Propriedades específicas da matéria

Referências

• “Fluidos” na Wikipédia.
• “Propriedades dos fluidos” (vídeo) na Universidade Politécnica de Valência (Espanha).
• “Fluidos e suas propriedades” na Área de Ciências.
• “Propriedades dos fluidos” na Universidade Autônoma de Baja California (México).