Fluidos y Termodinámica

«Los fluidos desempeñan un papel crucial en muchos aspectos de la vida cotidiana. Los bebemos, respiramos y nadamos en ellos; circulan por nuestro organismo y controlan el clima. Los aviones vuelan a través de ellos y los barcos flotan en ellos. Un fluido es cualquier sustancia que puede fluir; usamos el término tanto para líquidos como para gases. Por lo regular, pensamos que los gases son fáciles de comprimir y que los líquidos son casi incompresibles, aunque hay casos excepcionales.
Nuestro estudio inicia con la estática de fluidos, es decir, el estudio de fluidos en reposo en situaciones de equilibrio. Al igual que otras situaciones de equilibrio, ésta se basa en la primera y la tercera leyes de Newton. 

 

Exploraremos los conceptos clave de densidad, presión y flotación. La dinámica de fluidos —es decir, el estudio de fluidos en movimiento— es mucho más compleja; de hecho, es una de las ramas más complejas de la mecánica. Por fortuna, podemos analizar muchas situaciones importantes usando modelos idealizados sencillos y los principios que ya conocemos, como las leyes de Newton y la conservación de la energía. Aun así, apenas si rozaremos la superficie de este tema tan amplio e interesante». (Sears, Física Universitaria).

 

«El estudio de la termodinámica abarca situaciones en que la temperatura o el estado (sólido, líquido o gas) de un sistema cambian debido a transferencias de energía. La termodinámica es muy conveniente para explicar las propiedades volumétricas de la materia y la correlación entre estas propiedades y los mecanismos de átomos y moléculas. (…) La termodinámica también aborda cuestiones más prácticas. ¿Alguna vez se ha preguntado cómo un refrigerador es capaz de enfriar su contenido, o qué tipos de transformaciones se presentan en una planta eléctrica o en el motor de su automóvil, o qué ocurre con la energía cinética de un objeto en movimiento cuando llega al reposo? Es posible aplicar las leyes de la termodinámica para proporcionar explicaciones de éstos y otros fenómenos». (Serway, Física Vol. 1)