En física , un fluido perfecto es un fluido que puede caracterizarse completamente por su densidad de masa del marco en reposo. y presión isotrópica p .
Los fluidos reales son "pegajosos" y contienen (y conducen) calor. Los fluidos perfectos son modelos idealizados en los que se descuidan estas posibilidades. Específicamente, los fluidos perfectos no tienen esfuerzos cortantes , viscosidad o conducción de calor .
En la notación tensorial de firma métrica con espacio positivo , el tensor de tensión-energía de un fluido perfecto se puede escribir en la forma
donde U es el campo vectorial de 4 velocidades del fluido y dondees el tensor métrico del espacio-tiempo de Minkowski .
En la notación tensorial de firma métrica positiva en el tiempo , el tensor de tensión-energía de un fluido perfecto se puede escribir en la forma
donde U es la velocidad 4 del fluido y dondees el tensor métrico del espacio-tiempo de Minkowski .
Esto adquiere una forma particularmente simple en el marco de descanso.
dónde es la densidad de energía yes la presión del fluido.
Los fluidos perfectos admiten una formulación lagrangiana , lo que permite aplicar a los fluidos las técnicas utilizadas en la teoría de campo , en particular, la cuantificación . Esta formulación puede generalizarse, pero desafortunadamente, la conducción de calor y las tensiones anisotrópicas no pueden tratarse en estas formulaciones generalizadas. [ ¿por qué? ]
Los fluidos perfectos se utilizan en relatividad general para modelar distribuciones idealizadas de materia , como el interior de una estrella o un universo isotrópico. En el último caso, la ecuación de estado del fluido perfecto se puede utilizar en las ecuaciones de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker para describir la evolución del universo.
En relatividad general , la expresión para el tensor de tensión-energía de un fluido perfecto se escribe como
donde U es el campo vectorial de 4 velocidades del fluido y donde es la métrica inversa, escrita con una firma de espacio positivo.
Un ejemplo de fluido ideal es el superfluido helio-4 .
Ver también
Referencias
enlaces externos
- Mark D. Roberts, [Una generalización fluida de membranas http://www.arXiv.org/abs/hep-th/0406164 hep-th / 0406164].