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.
Fluidos são gases ou líquidos que assumem a forma do recipiente. Na dinâmica dos 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 uma compreensão adequada dos conceitos de compressibilidade de fluidos para entender tais campos.
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 às pressões externas que atuam sobre ele. Por outro lado, um fluido compressível reduzirá seu volume na presença de pressão externa. Portanto, podemos tomar a medida quantitativa da compressibilidade como a variação do volume relativo do líquido em resposta a uma variação de pressão.
O símbolo para compressibilidade é β ou κ. Assim, podemos definir a compressibilidade matematicamente como
κ=(-1/v) ∂V/∂p, onde V é o volume e p 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: Cilindros de GLP contêm Gases Comprimidos
A compressibilidade adiabática descreve a compressibilidade do sistema quando a temperatura do sistema é constante. Podemos denotar por βV Considerando que, a compressibilidade isotérmica refere-se à compressibilidade medida sem transferência de energia entre o sistema e a vizinhança. Podemos denotar por βS Como um processo adiabático também é isentrópico, esse processo é um processo de entropia constante.
O que são Fluidos Incompressíveis?
Os 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 em 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?
Os fluidos compressíveis ocorrem na realidade. Na verdade, todos os fluidos encontrados na natureza são compressíveis. Fluidos incompressíveis são um conceito que os cientistas desenvolveram para facilitar os cálculos. Portanto, esta é a principal diferença entre fluidos compressíveis e incompressíveis. Assim, 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 fluidodinâmicos para os 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 os fluidos em dois grandes grupos como fluidos compressíveis e incompressíveis, dependendo de sua capacidade de sofrer compressão. No entanto, não existem fluidos que não sofram 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.
