En física, un fluido perfecto o fluido ideal es un fluido que puede caracterizarse completamente por su densidad en el marco de reposo y su presión «isotrópica» .[1] Los fluidos reales son viscosos («pegajosos») y contienen (y conducen) calor. Los fluidos perfectos son modelos idealizados en los que se ignoran estas posibilidades. En concreto, los fluidos perfectos no tienen tensión cortante, viscosidad ni conducción de calor.[1]
Un plasma de quarks-gluones[2]
y el grafeno son ejemplos de fluidos casi perfectos que podrían estudiarse en un laboratorio.[3]
En mecánica clásica, los fluidos ideales se describen mediante las ecuaciones de Euler. Los fluidos ideales no producen resistencia según la Paradoja de D'Alembert. Si un fluido produjera resistencia, se necesitaría trabajo para mover un objeto a través del fluido y ese trabajo produciría calor o movimiento del fluido. Sin embargo, un fluido perfecto no puede disipar energía y no puede transmitir energía infinitamente lejos del objeto.[4]: 34
Una bandada de pájaros en el aire es un ejemplo de fluido perfecto; un gas de electrones también se modela como un fluido perfecto.[1]
Superfluidez
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Los superfluidos son fluidos con viscosidad cero, sin embargo, en la práctica, los superfluidos no pueden describirse con precisión como fluidos perfectos.[5][6] En el modelo de dos fluidos, los superfluidos se consideran macroscópicamente como dos fases coexistentes, una mezcla entre un fluido normal y un fluido perfecto.[6]
↑Müller, Markus (2009). 025301 «Graphene: A Nearly Perfect Fluid». Physical Review Letters103 (2): 025301. Bibcode:2009PhRvL.103b5301M. arXiv:0903.4178. doi:10.1103/PhysRevLett.103.025301.
↑Landau, Lev Davidovich; Lifšic, Evgenij M. (1959). Fluid mechanics. Their course of theoretical physics. Londres: Pergamon Press. ISBN978-1-4831-4050-6.
↑Annett, James F. (25 de marzo de 2004). hl=en&gbpv=1&dq=superfluids+are+not+perfect+fluids+landau&pg=PA40&printsec=frontcover Superconductivity, Superfluids and Condensates(en inglés). OUP Oxford. ISBN978-0-19-850756-7.
↑ abGrioli, G. (26 de septiembre de 1991). hl=en&gbpv=1&dq=superfluids+are+not+perfect+fluids&pg=PA151&printsec=frontcover Macroscopic Theories of Superfluids(en inglés). CUP Archive. ISBN978-0-521-37572-6.
↑Luscombe, James (7 de diciembre de 2018). hl=en&gbpv=1&dq=relativistic+euler+equation+nonrelativistic+limit&pg=PA181&printsec=frontcover Core Principles of Special and General Relativity(en inglés). CRC Press. ISBN978-0-429-65953-9.
Bibliografía
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S.W. Hawking; G.F.R. Ellis (1973), The Large Scale Structure of Space-Time, Cambridge University Press. ISBN0-521-20016-4, ISBN0-521-09906-4 (pbk.)
Jackiw, R; Nair, V P; Pi, S-Y; Polychronakos, A P (22 de octubre de 2004). «Perfect fluid theory and its extensions». Journal of Physics A: Mathematical and General37 (42): R327-R432. ISSN0305-4470. arXiv:hep-ph/0407101. doi:10.1088/0305-4470/37/42/R01. Topical review.