Back to the topics list

fluidos

Algumas substâncias existem como gases à temperatura ambiente, algumas existem como líquidos, enquanto outras existem como sólidos. Todas as substâncias se comportam de maneira diferente. Alguns deles podem se mover facilmente, outros não podem se mover. Alguns deles podem mudar sua forma, enquanto outros não podem mudar sua forma.

Nesta lição, vamos aprender sobre substâncias que podem se mover facilmente e mudar de forma. Eles juntos são chamados de FLUIDOS. Vamos aprender:

• O que são fluidos?
• Exemplos de fluidos.
• Suas características.
• Tipos de fluidos.
• Fluidos biológicos.

O que são fluidos?

Normalmente, os fluidos são considerados iguais aos líquidos, mas não é a mesma coisa! O fluido é o estado de uma substância específica, enquanto o líquido é um dos estados da matéria. Todos os líquidos são líquidos, mas nem todos os líquidos são líquidos. Alguns deles são gases. Fluidos são todas as substâncias que podem se mover facilmente e mudar de forma, como líquidos, gases ou plasmas. Os exemplos mais comuns de fluidos são a água e o ar. Outros exemplos de fluidos são mel, óleo, oxigênio, sangue e assim por diante.

O que é notável para os fluidos é que eles podem facilmente mudar sua forma, eles assumem a forma do recipiente em que são armazenados! Simples, se derramarmos água em uma garrafa, a água terá a forma de uma garrafa. Além disso, existem balões cheios de gás, como Hélio, que podem ser vistos em várias formas, carros, flores, peixes, corações e muito mais. Aqui, o gás tomará a forma do balão. Todos os líquidos e gases podem fluir para combinar com a forma de cada recipiente possível, seja vidro, garrafa, tigela ou balão, mas com uma diferença importante. Os gases se expandem para preencher o volume de um recipiente, mas os líquidos mantêm um volume relativamente constante, e é provável que os líquidos não preencham necessariamente todo o volume de um recipiente. Mas um gás ocupa todo o volume do recipiente, por exemplo, em um balão de hélio, o gás hélio se espalha por todo o balão.

Fluido não tem rigidez e não pode resistir à força quando é aplicado a ele. Então o que acontece? Quando uma força é aplicada a um material e o material falha paralelamente a essa força, ocorre a ruptura por cisalhamento. Os gases não têm resistência ao cisalhamento e os líquidos também não têm resistência ao cisalhamento. Em vez de resistir à força, as moléculas de gases e líquidos querem se deformar constantemente em torno de uma força de cisalhamento.

Características dos fluidos

Algumas das propriedades dos fluidos que discutiremos são viscosidade, compressibilidade, condutividade e densidade.

• A viscosidade é a resistência de um fluido (líquido ou gás) a uma mudança na forma ou movimento de porções vizinhas em relação umas às outras. Simplesmente, a viscosidade é a resistência de um fluido ao fluxo. Um fluido com baixa viscosidade flui facilmente porque sua composição molecular resulta em muito pouco atrito quando está em movimento. Quanto mais viscoso é um fluido, mais difícil é fazer um fluido fluir. Por exemplo, o xarope tem uma viscosidade mais alta que a água. A água flui mais fácil do que o xarope. Em geral, a viscosidade depende do estado de um fluido, como sua temperatura, pressão e taxa de deformação. Você consegue pensar em mais exemplos de comparação? A pasta de dente é mais viscosa que a água. E se compararmos mel e suco de laranja? Os gases têm muito pouca viscosidade. Quase qualquer pressão pode fazer com que o gás flua.
  
• A compressibilidade refere-se à redução proporcional na espessura do material sob condições prescritas de aumento de pressão ou carga compressiva. Para uma dada massa de fluido, um aumento na pressão causará uma diminuição no volume. A compressibilidade é uma das características onde gases e líquidos variam. Os gases são compressíveis (a maior parte do volume de um gás é composto por grandes quantidades de espaço vazio entre as partículas de gás). Os líquidos são considerados incompressíveis. É por causa da qualidade de suas partículas. O volume do líquido não varia com a pressão. É por isso que não é fácil comprimi-lo. A compressibilidade de qualquer substância é a medida de sua variação de volume sob a ação de forças externas.
  
• A condutividade é a medida da facilidade com que uma carga elétrica ou calor pode passar através de um material. Materiais que dão muito pouca resistência ao fluxo de uma corrente elétrica ou energia térmica são condutores. A condutividade térmica de gases e líquidos é, portanto, geralmente menor que a dos sólidos. A condutividade térmica do líquido depende da natureza do líquido. Os metais líquidos têm uma condutividade térmica muito maior em comparação com a água. O ar e a água são maus condutores de energia térmica.
  
• Densidade é a medida de quão compacta é a massa em uma substância ou objeto. A densidade de um líquido é uma medida de quão pesado ele é para a quantidade medida. Então, se você tentar pesar quantidades ou volumes iguais de dois líquidos diferentes, o líquido que pesa mais, dizemos que é mais denso. E para gases, sabemos que todos ocupam o mesmo volume por mol. Assim, a densidade de um determinado gás depende de sua massa molar (peso molecular). Um gás com uma pequena massa molar terá uma densidade menor do que um gás com uma grande massa molar.

Tipos de fluidos

Os fluidos são classificados com base em suas propriedades. Os tipos de fluidos são:

1. Fluido Ideal

Um fluido ideal é incompressível e é um fluido imaginário que não existe na realidade. Além disso, não tem viscosidade. Não existe um fluido ideal na realidade.

2. Fluido real

Um fluido que possui pelo menos alguma viscosidade é denominado como fluido real. Na verdade, todos os fluidos existentes ou presentes no ambiente são chamados de fluidos reais. Alguns de seus exemplos são água, gasolina, ar, etc.

3. Fluido Newtoniano

Um fluido obedecendo à lei da viscosidade de Newton (afirma que “a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional ao gradiente de velocidade” )   é conhecido como fluido newtoniano. Exemplos são água, mel, ar, álcool, etc.

4. Fluido Não Newtoniano

Um fluido que não obedece à lei de viscosidade de Newton é dito ser um fluido não-newtoniano. Os fluidos não newtonianos são suspensões, géis e colóides.

5. Fluido Incompressível

Quando a densidade do fluido permanece invariante com a aplicação de força externa, diz-se que é um fluido incompressível. Não existem fluidos incompressíveis na realidade. Todos os fluidos são compressíveis, mas a quantidade de pressão necessária para comprimir (para causar uma mudança no volume do fluido) depende do fluido em questão.

6. Fluido Compressível

Quando a densidade do fluido varia com a aplicação de força externa, é um fluido compressível. Todos os líquidos são compressíveis. Até a água é compressível. Suas densidades mudarão à medida que a pressão for exercida. Os gases são altamente compressíveis. Suas moléculas são separadas por distâncias maiores. Comparado aos líquidos, onde as moléculas estão mais próximas umas das outras, os gases são mais compressíveis.

Fluidos biológicos

Mesmo dentro de nossos corpos, existem fluidos. Eles são chamados de fluidos biológicos.

Os fluidos biológicos incluem sangue, urina, saliva, fluido nasal, leite materno e outros.

A água é a base de todos os fluidos corporais e é vital para o funcionamento dos órgãos, tecidos e sistemas corporais.

Resumo

Então o que aprendemos?

• Fluidos são todas as substâncias que podem se mover facilmente e mudar de forma, como líquidos e gases, como água e ar.
• Algumas das propriedades dos fluidos são viscosidade, compressibilidade, condutividade e densidade.
• Os fluidos são classificados com base em suas propriedades, e podem ser ideais, reais, newtonianos, não newtonianos, fluidos incompressíveis, fluidos compressíveis.
• Mesmo dentro de nossos corpos, existem fluidos, que são chamados de fluidos biológicos.