Con “fluido” in chimica si definisce un materiale (generalmente costituito da una sostanza o da una miscela di più sostanze) che si deforma illimitatamente (fluisce) se sottoposto a uno sforzo di taglio, indipendentemente dall’entità di quest’ultimo. Il fluido è un particolare stato della materia che comprende
- i liquidi;
- gli aeriformi (i gas);
- il plasma;
- alcuni solidi plastici.
La dinamica dei fluidi, o fluidodinamica, studia il comportamento dei fluidi in moto, in relazione alle cause che lo determinano. Per ricavare le equazioni che regolano il moto dei fluidi è necessario ricorrere ad un modello teorico di fluido, chiamato “fluido ideale” (anche chiamato “fluido perfetto“, sono sinonimi) del tutto incomprimibile e non viscoso, cioè senza attrito interno. La maggior parte dei fluidi reali non è appartenente al gruppo dei fluidi perfetti, ma il loro comportamento, benché a volte si discosti notevolmente da quello dei fluidi perfetti, in alcuni casi può essere assimilabile a quello dei fluidi perfetti.
La differenza principale tra un fluido perfetto e un fluido reale è la presenza della viscosità, che tende a ostacolare il moto del fluido imponendo che nelle equazioni del moto usate per i fluidi perfetti siano introdotti termini correttivi che tengano conto della dissipazione di energia causata dall’attrito interno tra le molecole. Inoltre, un fluido reale, a differenza di un fluido ideale, può presentare due modalità di scorrimento:
- flusso laminare: il flusso scorre in strati che scivolano l’uno sull’altro senza mescolarsi;
- flusso turbolento: il flusso scorre con mescolamento di porzioni di fluido, cioè in modo disordinato e caotico: in queste condizioni le equazioni che ne regolano il moto sono ancora più complesse.
Semplificando:
- i fluidi ideali sono fluidi non viscosi (privi di attrito) e sempre incomprimibili;
- i fluidi reali sono viscosi, inoltre sono comprimibili nel caso dei gas o incomprimibili nel caso dei liquidi, infine possono scorrere con flusso laminare o turbolento.
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