Mecanica dos fluidos

Introdução

Fluidos são substâncias que são capazes de escoar e cujo volume toma a forma de seu recipiente. Quando em equilíbrio, os fluidos não suportam forças tangenciais ou cisalhantes. Todos os fluidos possuem um certo grau de compressibilidade e oferecem pequenas resistência à mudança de forma.
Os fluidos podem ser divididos em líquidos e gases. A principal diferença entre eles são:
( a ) os líquidos são praticamente incompressíveis, ao passo que os gases são compressíveis e muitas vezes devem ser assim tratados. ( b ) os líquidos ocupam volumes definidos e tem superfícies livres ao passo que uma dada massa de gás expande-se até ocupar todas as parte do recipiente.

Compressibilidade dos fluidos

Consideremos um corpo fluido aprisionado em um cilindro obturado por um êmbolo, como se ilustra a seguir. Mantendo constantes todas as demais condições físicas (em particular, a temperatura) verifica-se que o volume ocupado depende da pressão exercida.
Seja V o volume ocupado pelo fluido quando submetido a pressão p , e seja V + DV volume sob pressão p + Dp. Quando a pressão aumenta (Dp > 0) volume diminui (DV< 0), e vice-versa. Ensaiando fluidos diversos, ocupando inicialmente volumes iguais, verifica-se que a um mesmo incremento Dp da pressão correspondem incrementos DV do volume que variam grandemente de caso para caso. Ao maior incremento de volume corresponde maior compressibilidade.

Entende-se por coeficiente de compressibilidade de um fluido o incremento de volume por unidade de volume inicial e por unidade do incremento de pressão, em valor absoluto; simbolicamente:

As unidades de medida desta grandeza são os recíprocos das unidades de pressão. Orecíproco C do coeficiente de compressibilidade é denominado modulo de compressibilidade (esse conceito é posto em Estática).
Para os líquidos, o coeficiente de compressibilidade pode ser considerado independente da pressão, desde que o intervalo de variação desta não se torne muito amplo;