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fluidos

Algunas sustancias existen como gases a temperatura ambiente, algunas existen como líquidos, mientras que otras existen como sólidos. Todas las sustancias se comportan de manera diferente. Algunos de ellos pueden moverse fácilmente, algunos no pueden moverse. Algunos de ellos pueden cambiar su forma, mientras que otros no pueden cambiar su forma.

En esta lección, vamos a aprender acerca de las sustancias que pueden moverse fácilmente y cambiar de forma. Juntos se llaman FLUIDOS. Aprendamos:

• ¿Qué son los fluidos?
• Ejemplos de fluidos.
• Sus características.
• Tipos de fluidos.
• Fluidos biológicos.

¿Qué son los fluidos?

Por lo general, se piensa que los fluidos son lo mismo que los líquidos, ¡pero no es lo mismo! El fluido es el estado de una sustancia específica, mientras que el líquido es uno de los estados de la materia. Todos los líquidos son fluidos pero no todos los fluidos son líquidos. Algunos de ellos son gases. Los fluidos son todas las sustancias que pueden moverse fácilmente y cambiar de forma, como líquidos, gases o plasmas. Los ejemplos más comunes de fluidos son el agua y el aire. Otros ejemplos de fluidos son la miel, el aceite, el oxígeno, la sangre, etc.

Lo notable de los fluidos es que pueden cambiar fácilmente de forma, ¡toman la forma del recipiente en el que se almacenan! Simple, si vertemos agua en una botella, entonces el agua tendrá forma de botella. Además, hay globos llenos de gas, como helio, que se pueden ver en varias formas, automóviles, flores, peces, corazones y mucho más. Aquí, el gas tomará la forma del globo. Todos los líquidos y gases pueden fluir para adaptarse a la forma de cada recipiente posible, ya sea vidrio, botella, cuenco o globo, pero con una diferencia importante. Los gases se expandirán para llenar el volumen de un recipiente, pero los líquidos mantienen un volumen relativamente constante, y es probable que los líquidos no llenen necesariamente todo el volumen de un recipiente. Pero un gas ocupa todo el volumen del recipiente, por ejemplo, en un globo de helio, el gas helio se esparce por todo el globo.

El fluido carece de rigidez y no puede resistir la fuerza cuando se le aplica. ¿Así que lo que sucede? Cuando se aplica una fuerza a un material y el material falla paralelo a esa fuerza, se produce una falla por corte. Los gases no tienen resistencia al corte, y los líquidos tampoco tienen esencialmente resistencia al corte. En lugar de resistir la fuerza, las moléculas de los gases y los líquidos quieren deformarse constantemente en torno a una fuerza de corte.

Características de los fluidos

Algunas de las propiedades de los fluidos que analizaremos son la viscosidad, la compresibilidad, la conductividad y la densidad.

• La viscosidad es la resistencia de un fluido (líquido o gas) a un cambio de forma o movimiento de porciones vecinas entre sí. Simplemente, la viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir. Un fluido con baja viscosidad fluye fácilmente porque su composición molecular produce muy poca fricción cuando está en movimiento. Cuanto más viscoso es un fluido, más difícil es hacer que fluya. Por ejemplo, el jarabe tiene una viscosidad más alta que el agua. El agua fluye más fácilmente que el jarabe. En general, la viscosidad depende del estado de un fluido, como su temperatura, presión y tasa de deformación. ¿Se te ocurren más ejemplos de comparación? La pasta de dientes es más viscosa que el agua. ¿Qué tal si comparamos la miel y el jugo de naranja? Los gases tienen muy muy poca viscosidad. Casi cualquier presión puede hacer que el gas fluya.
  
• La compresibilidad se refiere a la reducción proporcional en el espesor del material bajo condiciones prescritas de aumento de presión o carga compresiva. Para una masa dada de fluido, un aumento en la presión provocará una disminución en el volumen. La compresibilidad es una de las características donde varían los gases y los líquidos. Los gases son comprimibles (la mayor parte del volumen de un gas se compone de grandes cantidades de espacio vacío entre las partículas de gas). Los líquidos se consideran incompresibles. Es por la calidad de sus partículas. El volumen de líquido no cambia con la presión. Por eso no es fácil comprimirlo. La compresibilidad de cualquier sustancia es la medida de su cambio de volumen bajo la acción de fuerzas externas.
  
• La conductividad es la medida de la facilidad con la que una carga eléctrica o calor puede pasar a través de un material. Los materiales que ofrecen muy poca resistencia al paso de una corriente eléctrica o energía térmica son conductores. Por lo tanto, la conductividad térmica de gases y líquidos es generalmente menor que la de los sólidos. La conductividad térmica del líquido depende de la naturaleza del líquido. Los metales líquidos tienen una conductividad térmica mucho más alta en comparación con el agua. El aire y el agua son malos conductores de la energía térmica.
  
• La densidad es la medida de cuán compacta es la masa en una sustancia u objeto. La densidad de un líquido es una medida de qué tan pesado es para la cantidad medida. Entonces, si tratas de pesar cantidades o volúmenes iguales de dos líquidos diferentes, el líquido que pesa más decimos que es más denso. Y para los gases, sabemos que todos ocupan el mismo volumen por mol. Entonces, la densidad de un gas en particular depende de su masa molar (peso molecular). Un gas con una masa molar pequeña tendrá una densidad menor que un gas con una masa molar grande.

tipos de fluidos

Los fluidos se clasifican según sus propiedades. Los tipos de fluidos son:

1. Fluido Ideal

Un fluido ideal es incompresible y es un fluido imaginario que no existe en la realidad. Además, no tiene viscosidad. No existe un fluido ideal en la realidad.

2. Fluido Real

Un fluido que posee al menos algo de viscosidad se denomina fluido real. En realidad, todos los fluidos existentes o presentes en el medio ambiente se denominan fluidos reales. Algunos de sus ejemplos son agua, gasolina, aire, etc.

3. Fluido newtoniano

Un fluido que obedece la ley de viscosidad de Newton (establece que "el esfuerzo cortante es directamente proporcional al gradiente de velocidad" )   se conoce como fluido newtoniano. Algunos ejemplos son el agua, la miel, el aire, el alcohol, etc.

4. Fluido no newtoniano

Se dice que un fluido que no obedece la ley de viscosidad de Newton es un fluido no newtoniano. Los fluidos no newtonianos son suspensiones, geles y coloides.

5. Fluido incompresible

Cuando la densidad del fluido permanece invariable con la aplicación de una fuerza externa, se dice que es un fluido incompresible. No hay fluidos incompresibles en realidad. Todos los fluidos son comprimibles, pero la cantidad de presión requerida para comprimir (para provocar un cambio en el volumen del fluido) depende del fluido en cuestión.

6. Fluido compresible

Cuando la densidad del fluido varía con la aplicación de una fuerza externa, es un fluido compresible. Todos los líquidos son comprimibles. Incluso el agua es comprimible. Sus densidades cambiarán a medida que se ejerza presión. Los gases son altamente compresibles. Sus moléculas están separadas por distancias más largas. En comparación con los líquidos, donde las moléculas están más cerca unas de otras, los gases son más comprimibles.

Fluidos biológicos

Incluso dentro de nuestros cuerpos, hay fluidos. Se llaman fluidos biológicos.

Los fluidos biológicos incluyen sangre, orina, saliva, fluido nasal, leche materna y otros.

El agua es la base de todos los fluidos corporales y es vital para el funcionamiento de los órganos, tejidos y sistemas corporales.

Resumen

Así que, ¿qué hemos aprendido?

• Los fluidos son todas las sustancias que pueden moverse fácilmente y cambiar de forma, como líquidos y gases, como el agua y el aire.
• Algunas de las propiedades de los fluidos son la viscosidad, la compresibilidad, la conductividad y la densidad.
• Los fluidos se clasifican en función de sus propiedades, y pueden ser fluidos ideales, reales, newtonianos, no newtonianos, fluidos incompresibles, fluidos compresibles.
• Incluso dentro de nuestro cuerpo hay fluidos, que se llaman fluidos biológicos.