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Aunque los sólidos
son las sustancias más familiares en la vida cotidiana, sólo comprenden una
pequeña parte de toda la materia del universo. La mayor parte de esa materia se
encuentra en forma de un tipo u otro de fluido.
Esto lleva a clasificar la materia, considerada macroscópicamente, en sólidos y
fluidos. Desde el punto de vista microscópico, es posible explicar esta
clasificación teniendo en cuenta que toda la materia está formada por átomos
que interactúan mutuamente, y es la intensidad de estas interacciones la que en
última instancia permite que la sustancia se comporte como un sólido o como un
fluido. Si la intensidad de las fuerzas entre los átomos es grande, la
sustancia se presenta en fase sólida, en cambio, si la intensidad de las
fuerzas interatómicas es muy débil, la sustancia se encuentra en la fase
gaseosa. Cuando las fuerzas entre átomos no son tan grandes como en los
sólidos, ni tan pequeñas como en los gases, se tiene la fase líquida.
Dinámicamente se puede interpretar la fase sólida, difícil de deformar, con la
poca libertad de movimiento de los átomos, una situación completamente opuesta
a la que ocurre en el caso de los gases, donde los átomos se mueven de forma
casi independiente, esto es, su movimiento prácticamente no es afectado por la
presencia de los demás. En el caso de los líquidos su movimiento no es tan
afectado por los demás átomos, como en los sólidos pero tampoco es tan
independiente como en los gases sino que se presenta un término medio. Un gas
se comprime fácilmente, mientras que un líquido es prácticamente incompresible.
En este estudio no se consideran las pequeñas variaciones de volumen que
experimenta un líquido sometido a presión, es decir, estos se consideran
incompresibles, o de volumen constante. Como consecuencia de lo descrito
anteriormente, los fluidos adquieren la forma del recipiente que los contiene y
pueden fluir debido a la mayor independencia de movimiento que tienen los
átomos en estas sustancias, en comparación con los átomos en sólidos. Un fluido
como su nombre lo indica, es una sustancia que puede fluir, esto es, el término
fluido incluye a líquidos y gases. A pesar que las propiedades de los líquidos
y gases difieren bastante, en esta unidad se considera las que son comunes como
es el hecho de fluir y de adquirir la forma del recipiente que los contiene.
De esta forma, las
mismas leyes fundamentales rigen el comportamiento estático y dinámico tanto de
líquidos como de gases a pesar de las diferencias que se presentan entre ellos,
según se observan normalmente.
Puesto que los
fluidos cambian de forma fácilmente y, en el caso de los gases, tienen un
volumen igual al del depósito en que están encerrados, se deben desarrollar
nuevas técnicas que permitan analizar la mecánica de fluidos.
En esta unidad, a diferencia
de las unidades 2 y 4, se analiza inicialmente la estática de fluidos, esto es
el estudio de fluidos en reposo, para luego considerar la dinámica de fluidos o
estudio de fluidos en movimiento. A pesar de hacerlo en esta forma, se mostrará
que la estática de fluidos es un caso particular de la dinámica de fluidos.
Tomado
de “Mecánica de Fluidos”Bernardo Arenas Gaviria. U de A.
ACTIVIDAD DE CLASE.
1.
Elabora
un cuadro comparativo de las propiedades de los principales estados de la
materia.
2.
Analiza
tu contexto con cuidado y describe algunos campos de aplicación donde se
aprovechan las propiedades de los fluidos para mejorar las condiciones de vida
a través de desarrollos tecnológicos e industriales.
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