Defina:
fluido compressível e incompressível.
fluido compressível e incompressível.
Passo 1
O exercício pede para definirmos “fluido compressível” e “fluido incompressível”. Estamos em Mecânica dos Fluidos e, basicamente, vamos usar o conceito de densidade (ρ) e como ela varia (ou não) quando a pressão muda.
Passo 2
Antes de tudo, o que é densidade?
- Densidade é a razão entre massa (m) e volume (V):
Se eu aperto um pouquinho um fluido e a densidade muda muito, dizemos que ele é compressível. Se ela quase não muda, ele é incompressível. Para quantificar isso usamos o conceito de compressibilidade:
onde
é a pressão. Quanto maior
, mais fácil de comprimir.
Passo 3
Fluido compressível
- É aquele em que a densidade varia de forma significativa quando a pressão varia.
- Em termos práticos, gases são quase sempre tratados como compressíveis, porque quando você aumenta a pressão, o volume (e, então, a densidade) muda bastante.
- Teoricamente, dizemos que ele tem compressibilidade não nula (
relativamente grande).
Passo 4
Fluido incompressível
- É aquele em que a densidade permanece (quase) constante, mesmo se a pressão mudar.
- Em geral, líquidos (como a água) são modelados assim, pois a variação de volume sob pressão é tão pequena que dá para desprezar.
- Matematicamente, consideramos
e, portanto, .
Resposta
Fluido compressível: aquele em que a densidade
varia de forma significativa com a pressão (ex.: gases).
Fluido incompressível: aquele em que a densidade permanece praticamente constante diante de variações de pressão (ex.: líquidos).
Fluido incompressível: aquele em que a densidade