Diferença entre fluidos compressíveis e incompressíveis

o diferença chave entre fluidos compressíveis e incompressíveis é que o fluidos compressíveis ocorrem na realidade enquanto fluidos incompressíveis é um conceito desenvolvido para facilitar os cálculos.

Fluidos são gases ou líquidos que assumem a forma do recipiente. Na dinâmica de fluidos, a compressibilidade de um fluido é um fator muito importante. Na natureza, todos os fluidos são compressíveis, mas definimos fluidos incompressíveis para nossa conveniência de estudo. Os conceitos de fluidos compressíveis e incompressíveis desempenham um papel importante em campos como dinâmica de fluidos, estática de fluidos, aviação e muitos outros campos. Portanto, é vital ter um entendimento adequado dos conceitos de compressibilidade de fluidos para entender tais campos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que são fluidos compressíveis
3. O que são fluidos incompressíveis
4. Comparação Lado a Lado - Fluidos Compressíveis vs Incompressíveis em Forma Tabular
5. Resumo

O que são fluidos compressíveis?

Todo fluido que encontramos em nossas vidas diárias é compressível. Para entender o que são fluidos compressíveis, é preciso primeiro entender o que é compressibilidade. A compressibilidade de um fluido é a redução do volume do fluido devido a pressões externas atuando sobre ele. Por outro lado, um fluido compressível reduzirá seu volume na presença de pressão externa. Portanto, podemos fazer a medição quantitativa da compressibilidade como a mudança relativa de volume do líquido em resposta a uma mudança de pressão.

O símbolo de compressibilidade é β ou κ. Portanto, podemos definir matematicamente a compressibilidade como

κ = (- 1 / v) ∂V / ∂p,

onde V é o volume ep é a pressão.

Na realidade, todo gás é altamente compressível, mas os líquidos não são altamente compressíveis. Portanto, podemos definir a compressibilidade de duas formas; compressibilidade adiabática e isotérmica.

Figura 01: Os cilindros de GLP contêm gases comprimidos

o compressibilidade adiabática descreve a compressibilidade do sistema quando a temperatura do sistema é constante. Podemos denotá-lo por β_V. Considerando que a compressibilidade isotérmica refere-se à compressibilidade medida sem transferência de energia entre o sistema e o ambiente. Podemos denotá-lo por β_S. Como um processo adiabático também é isentrópico, esse processo é um processo de entropia constante.

O que são fluidos incompressíveis?

Fluidos incompressíveis são um tipo hipotético de fluidos, que os cientistas introduziram para a conveniência dos cálculos. Um fluido incompressível é um fluido que não altera o volume do fluido devido à pressão externa. A maioria dos cálculos básicos que fazemos na dinâmica de fluidos depende da suposição de que o fluido é incompressível.

A aproximação da incompressibilidade é aceitável para a maioria dos líquidos, pois sua compressibilidade é muito baixa. No entanto, a compressibilidade dos gases é alta, portanto, não podemos aproximar os gases como fluidos incompressíveis. A compressibilidade de um fluido incompressível é sempre zero.

Qual é a diferença entre fluidos compressíveis e incompressíveis?

Fluidos compressíveis ocorrem na realidade. De fato, todos os fluidos encontrados na natureza são compressíveis. Fluidos incompressíveis são um conceito que os cientistas desenvolveram para facilitar os cálculos. Portanto, essa é a principal diferença entre fluidos compressíveis e incompressíveis. Consequentemente, uma diferença significativa entre fluidos compressíveis e incompressíveis é que o volume de fluidos compressíveis diminui quando aplicamos pressão externa, mas o volume de líquidos incompressíveis permanece constante. Além disso, os cálculos dinâmicos dos fluidos incompressíveis são muito fáceis quando comparados aos cálculos envolvendo fluidos compressíveis.

Resumo - Fluidos Compressíveis vs Incompressíveis

Um fluido é um gás ou um líquido. Podemos categorizar fluidos em dois grupos amplos como fluidos compressíveis e incompressíveis, dependendo de sua capacidade de sofrer compressão. No entanto, não existem tais fluidos que não sofrem compressão. Assim, o conceito de fluidos incompressíveis é hipotético. A principal diferença entre fluidos compressíveis e incompressíveis é que os fluidos compressíveis ocorrem na realidade, enquanto os fluidos incompressíveis são um conceito desenvolvido para facilitar os cálculos.

Referência:

1. "Fluido". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18 de setembro de 2018. Disponível aqui 
2. Celli, Vittorio. Fluidos compressíveis, 11 de outubro de 1997. Disponível aqui  

Cortesia da imagem:

1. "cilindros de GPL" (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia