I fluidi

Fluidi Fluidi Sostanze le cui molecole hanno scarsa coesione e possono scorrere liberamente le une sulle altre (liquidi) o spostarsi indipendentemente le une dalle altre (gas) in modo che il corpo prenda la forma del recipiente che lo contiene. Con la denominazione generale di fluido si indicano i corpi allo stato liquido o gassoso; questi corpi godono di proprietà comuni, ad es. soddisfano al principio di Archimede, al principio di Pascal, ecc. La differenza principale fra liquidi e gas sta nella più elevata compressibilità dei secondi rispetto ai primi; inoltre i liquidi sono molto più densi e dotati di coefficienti di dilatazione e compressibilità ampiamente variabili (contrariamente a quanto si osserva nei gas) con la loro composizione. Nei liquidi le distanze intermolecolari sono dello stesso ordine di grandezza del raggio molecolare e la compressibilità è molto bassa; i gas, in condizioni normali, presentano distanze intermolecolari molto maggiori del raggio molecolare, e si possono quindi comprimere facilmente. L'applicazione delle leggi generali della meccanica ai fluidi, considerati come mezzi continui deformabili, costituisce la meccanica dei fluidi. Essa comprende la fluidostatica e la fluidodinamica, che trattano rispettivamente i problemi di equilibrio e di movimento dei fluidi. In particolare le proprietà statiche e dinamiche dei fluidi incompressibili sono trattate dall'idrostatica e dall'idrodinamica, mentre la statica e la dinamica dei gas e fluidi compressibili sono studiate dall'aerostatica e dalla gasdinamica. In particolare il moto dell'aria e dei gas nei condotti e i fenomeni relativi ai corpi in movimento nell'aria sono trattati dall'aerodinamica Le prime teorie riguardanti il movimento dei liquidi sono opera relativamente antica: i lavori di Daniel Bernoulli, pubblicati nel 1738, trattano del movimento dei liquidi nei condotti e nei canali. Al principio del XIX sec. Cauchy, Navier, Stokes, grazie ai progressi dell'analisi matematica, stabilirono i primi fondamenti scientifici della meccanica dei fluidi. Sino alla fine del XIXsec. le applicazioni di tali risultati scientifici restarono limitate, e l'idraulica fece uso quasi esclusivamente di metodi empirici: leggi di carattere sperimentale sulla resistenza al movimento dell'acqua nei canali, nei fiumi e nelle condotte, furono determinate da Chézy, Bazin e Reynolds. La sintesi tra i dati dell'esperienza e i risultati teorici fu opera di Reynolds e Rayleigh in Inghilterra; di Helmholtz e soprattutto di Prandtl in Germania. Con la nascita dell'aviazione, la meccanica dei fluidi accelerò il suo progresso con la formulazione dei princìpi dell'aerodinamica, a opera soprattutto di Zukovskij, Prandtl, Eiffel, Blasius, Kármán, Mach. Infine il volo a velocità sempre maggiori ha condotto alla creazione dell'aerodinamica supersonica. La meccanica dei fluidi si associa alla termodinamica nello studio del movimento dei fluidi in fase gassosa, con o senza sviluppo di calore, nelle macchi