Fluidos

Fluidos y sus propiedades

Te explicamos cuáles son las propiedades de los fluidos, las primarias o termodinámicas y las secundarias o de comportamiento específico.

Los fluidos tienen diferente viscosidad, dependiendo de la sustancia.

1. ¿Cuáles son las propiedades de los fluidos?

Los fluidos son aquellos estados de la materia en los que existe una atracción débil entre sus partículas. Por eso, cambian de forma sin que se produzcan en su interior fuerzas que tiendan a restituir su forma original (como sí ocurre en el caso de los sólidos deformables).

Otra propiedad importante de los fluidos es la viscosidad, gracias a la cual pueden clasificarse en:

• Fluidos newtonianos o de viscosidad constante;
• Fluidos no newtonianos, cuya viscosidad depende de su temperatura y la tensión cortante que se les aplique;
• Fluidos perfectos o superfluidos, que presentan una aparente ausencia de viscosidad.

Recordemos que los fluidos son líquidos y gases, así como otros estados de la materia de origen artificial, como los fluidos ideales. Los sólidos carecen de la propiedad elemental de fluir, y por eso tienden a conservar su forma, ya que la atracción entre sus partículas es mucho más intensa.

Ver además: Propiedades de la materia

2. Características básicas de los fluidos

Los fluidos, como el aire, toman la forma de su recipiente.

Los fluidos tienen características físicas elementales que los definen y diferencian de otras formas de la materia, tales como:

• Deformabilidad infinita. Ya que sus moléculas siguen movimientos no acotados y no tienen una posición de equilibrio.
• Compresibilidad. Hasta cierto grado, se puede comprimir los fluidos, o sea, hacerlos ocupar un volumen inferior al dado. Sin embargo, los gases son más comprimibles que los líquidos.
• Viscosidad. Se llama así a la tensión interna del fluido que se opone al movimiento, enlenteciéndolo sin llegar a impedirlo del todo. Es mucho mayor en los líquidos que en los gases.
• Ausencia de memoria de forma. O sea, que ocupan la forma del recipiente que los contenga, y carecen totalmente de elasticidad.

3. Propiedades termodinámicas (o primarias)

La densidad es cuánto pesa un fluido por cada unidad de volumen.

También llamadas propiedades primarias, son aquellas que tienen que ver con los niveles de energía en los fluidos.

• Presión. Medida en pascales en el Sistema Internacional (SI), la presión no es más que la proyección de la fuerza aplicada perpendicularmente por unidad de superficie de un fluido, es decir, la fuerza que ejerce en todas las direcciones al mismo tiempo sobre lo que esté en contacto con él. Ejemplos de ello son la presión atmosférica o la presión del agua en el fondo oceánico.
• Densidad. Magnitud escalar medida en kilogramos por metro cúbico, y que mide la cantidad de materia por volumen determinado de una sustancia, independientemente del tamaño y de la masa total.
• Temperatura. El grado total de energía interna de un sistema termodinámico (un cuerpo, un espacio, etc.), que equivale a la energía cinética total de sus partículas y es medible mediante el registro de calor expedido de un termómetro.
• Energía interna. Se trata de la sumatoria de la energía cinética total de las partículas que componen una sustancia, junto con la energía potencial asociada a sus interacciones.
• Entalpía. Simbolizada en física con la letra H, se define como la cantidad de energía que un sistema termodinámico determinado intercambia con su entorno, ya sea perdiendo o ganando calor a través de diferentes mecanismos.
• Entropía. Simbolizada con la letra S, consiste en el grado de desorden de los sistemas termodinámicos en equilibrio, ya que describe el carácter irreversible de los mismos. A mayor entropía, mayor tendencia al caos, y a mayor tiempo de vida, mayor entropía.
• Calor específico. Mide la cantidad de calor que una sustancia requiere para incrementar su temperatura en una unidad calórica determinada. Se representa con la letra c.
• Fuerza de cohesión. Las partículas de una sustancia se mantienen juntas por diversas fuerzas intermoleculares o de cohesión, que impiden que cada una se vaya por su cuenta. Estas fuerzas son más intensas en los sólidos, más laxas en los líquidos y casi inexistentes en los gases.
• Peso específico. Básicamente es la relación entre el volumen de una sustancia y su peso, medida según el Sistema Internacional en Newtons por metro cúbico (N/m3).

4. Propiedades de comportamiento específico (o secundarias)

La tensión superficial es lo que permite a los insectos caminar sobre el agua.

Estas propiedades, también llamadas secundarias, son típicas del modo físico de comportamiento de los fluidos:

• Viscosidad. Como dijimos antes, se trata de una medida de resistencia del fluido a las deformaciones o tensiones de tracción, lo cual equivale más o menos a la idea de espesor. Esto se debe a que las partículas del fluido no se mueven todas a la misma velocidad, produciendo choques entre ellas que retrasan el movimiento.
• Conductividad térmica. Representa la capacidad de transmisión del calor de los fluidos, o sea, de transferir la energía cinética de las partículas a otras adyacentes con las que está en contacto.
• Tensión superficial. Técnicamente se entiende como la cantidad de energía necesaria para aumentar la superficie de un líquido por unidad de área, pero puede entenderse como la resistencia que presentan los fluidos, sobre todo los líquidos, al aumentar su superficie. Esto es lo que permite que algunos insectos “caminen” sobre el agua.
• Compresibilidad. La medida de qué tanto puede disminuirse el volumen de un fluido al someterlos a una presión o compresión constante, como se hace con los gases licuados industrialmente.
• Capilaridad. Vinculada con la tensión superficial de los fluidos, y por lo tanto de su cohesión, es la capacidad de un fluido de subir o bajar por un tubo capilar, o sea, qué tanto “moja” un líquido. Esto puede verse fácilmente cuando sumergimos la punta de una servilleta seca en un líquido, y observamos qué tan arriba se extiende, contra la fuerza de gravedad, la mancha de líquido sobre el papel.
• Coeficiente de difusión. Este valor representa la facilidad con que un soluto específico se mueve en un disolvente dado, dependiendo del tamaño del soluto, la viscosidad del solvente, la temperatura de la mezcla y la naturaleza de las sustancias.

Fuente: https://concepto.de/propiedades-de-los-fluidos/#ixzz6Gj3Pkrf2