Tipos de fluidos

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Tipos de fluidos	
APRESENTAÇÃO
Os fluidos são substâncias que podem estar no estado líquido ou gasoso, cada qual com 
características diferenciadas, dentre as quais pode-se destacar a viscosidade, que está ligada à 
resistência do fluido quanto ao escoamento. Quanto maior a viscosidade de um fluido, maior 
será sua resistência ao escoamento. Os fluidos ainda são subdivididos em tipos, podendo ser 
ideal ou real.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai aprender a diferença entre fluido ideal e fluido 
perfeito, bem como de fluido real e fluido viscoso, identificando, também, o que é um fluido não 
viscoso. Essas definições e esses conhecimentos são de suma importância e muito acrescentam 
na área da Engenharia.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Diferenciar fluido ideal de fluido perfeito.•
Comparar fluido real e fluido viscoso.•
Explicar o que é um fluido não viscoso.•
DESAFIO
Os fluidos viscosos têm maior resistência ao escoamento, ou seja, têm resistência à deformação 
por cisalhamento. Já os fluidos não viscosos não têm essa resistência, deformando-se mais 
facilmente quando tensionados. Em relação à velocidade, as máquinas precisam de fluidos 
menos viscosos, e, em relação à carga, as máquinas precisam de fluidos mais viscosos. Além 
disso, é importante considerar que a temperatura altera a viscosidade de um fluido.
Pensando nisso, neste Desafio, coloque-se no papel de engenheiro e imagine a seguinte situação:
Perante o exposto, cite quais são as partes do motor da escavadeira e do motor do rolo 
compactador que recebem fluido e explique como deve ser feito esse 
monitoramento, justificando sua resposta.
INFOGRÁFICO
A viscosidade está relacionada ao atrito interno dos fluidos, em razão das interações das 
moléculas, resultante da temperatura. É importante saber que existem diferenças na viscosidade 
dos fluidos, uma vez que existem fluidos viscosos e fluidos não viscosos. Essa característica 
altera algumas propriedades do fluido, como a resistência.
A fim de conhecer mais detalhes sobre essas diferenças, acompanhe o Infográfico a seguir.
CONTEÚDO DO LIVRO
Os fluidos líquidos e gasosos são classificados quanto ao tipo, podendo ser ideal, perfeito, real e 
viscoso. Essas classificações são definidas de acordo com as propriedades e características dos 
fluidos, características estas, muitas vezes, identificadas visualmente ou por meio da verificação 
do comportamento do fluido durante o escoamento.
No capítulo Tipos de fluidos, da obra Mecânica dos fluidos, você vai estudar os tipos de fluidos, 
compreendendo a diferença entre fluido ideal e fluido perfeito; fluido real e fluido viscoso; e 
também a definição de fluido não viscoso.
Boa leitura.
MECÂNICA 
DOS FLUIDOS
Pollianna Jesus de Paiva Mendes Godoi
Tipos de fluidos
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Diferenciar fluido ideal de fluido perfeito.
 � Comparar fluido real e fluido viscoso.
 � Explicar o que é um fluido não viscoso. 
Introdução
Neste capítulo, você estudará os tipos de fluidos e suas classificações 
quanto ao tipo. Os fluidos líquidos e gasosos podem ser classificados 
como ideais, perfeitos, reais e viscosos. Existem diferenças de propriedades 
entre eles, que podem ser observadas quando o fluido sofre escoamento, 
estando relacionadas à resistência de cisalhamento e à viscosidade, entre 
outras características observáveis visualmente, além de características 
comportamentais.
Além disso, você aprenderá como diferenciar um fluido ideal de um 
fluido perfeito, como comparar um fluido real a um fluido viscoso e 
saberá explicar o que é um fluido não viscoso.
Fluido ideal e fluido perfeito
Os fluidos líquidos e gasosos possuem propriedades diversas, que serão estu-
dadas a seguir para melhor compreensão durante as aplicações dos mesmos 
em serviços de engenharia.
Fluido ideal
O fluido ideal é um fluido incompressível (de densidade constante), com 
velocidade de escoamento constante em relação ao tempo, ou seja, em regime 
estacionário e é um fluido não viscoso. O volume desse fluido não muda ao 
se mover.
Um fluido ideal é aquele cuja viscosidade é nula. Por essa definição, conclui-
-se que é um fluido que escoa sem perdas de energia por atrito. Sabemos que 
nenhum fluido possui essa propriedade, no entanto, em alguns casos se torna 
interessante admitir essa hipótese, seja por razões didáticas ou pelo fato de 
a viscosidade ser um efeito secundário do fenômeno (BRUNETTI, 2008).
O gás, que é um fluido do tipo ideal, pode ser definido como um fluido que 
ao ser preso em um recipiente deve ter partículas perfeitamente esféricas. Cada 
uma dessas partículas se desloca de forma aleatória, podendo ter velocidades 
diferenciadas, através do movimento brawniano.
O movimento brawniano é um movimento aleatório das partículas que 
se encontram suspensas num fluido, podendo este ser líquido ou gasoso, 
ocorrendo a colisão de átomos e moléculas no fluido.
As partículas de gás ideal se chocam de forma precisa, em choques perfeita-
mente elásticos. O tempo de contato entre partículas e o recipiente é pequeno.
O líquido ideal tem conceito parecido com o conceito de gás ideal, pois 
são atribuídas algumas propriedades ao líquido que facilitam a identificação 
do mesmo. O líquido ideal é um líquido incompressível, não viscoso, que não 
apresenta resistência ao iniciar o escoamento, ocorrendo escoamento em regime 
estacionário (a velocidade em que escoa é aproximadamente constante ao 
longo de todo o percurso) e apresentando escoamento em regime irrotacional.
O escoamento irrotacional acontece quando as partículas de um fluido não 
apresentam rotação em relação a um eixo, em determinado ponto.
Fluido perfeito
Um fluido invíscido possui viscosidade zero (µ = 0) e, como resultado, não 
oferece resistência à tensão de cisalhamento, isto é, não possui atrito. Logo, 
se o fluido é invíscido, quando a força (F) é aplicada à placa, ela fará com 
que a placa continue a acelerar, pois nenhuma tensão de cisalhamento poderá 
ser desenvolvida dentro de um fluido invíscido para oferecer uma resistência 
cisalhante restritiva à parte inferior da placa. Se além de ser invíscido o fluido 
também for considerado incompressível, então ele é chamado de fluido perfeito 
(HIBBELER, 2016).
O fluido perfeito é aquele que possui características de densidade, de 
energia, de repouso e pressão isotrópica, possui formulação lagrangiana que 
pode ser generalizada, excluindo condução de calor e tensões anisotrópicas. 
Fluidos desse tipo não são pegajosos.
Tipos de fluidos2
A pressão isotrópica ocorre quando a pressão age, igualmente, em qualquer 
direção. A formulação lagrangiana ocorre quando há combinação da conser-
vação do momento linear com a conservação da energia.
Um fluido é perfeito se for incompressível, ou seja, se possuir densidade 
constante e, também, viscosidade nula. Além disso, há ausência de tensão 
de cisalhamento em suas camadas, possibilidade de movimento em diversas 
velocidades, não afetando as forças internas de atrito.
O gás que é um fluido do tipo perfeito é o gás real, que se comporta como 
o gás ideal. estar É preciso que este esteja em uma situação de gás rarefeito, 
tendo que apresentar alta temperatura e baixa pressão para que o gás chegue 
ao estágio de perfeição.
Consideramos que um gás perfeito possui separação suficiente entre suas 
moléculas, para que elas não se atraiam umas pelas outras. Além disso, o 
gás não deve estar perto do ponto de condensação para um estado líquido ou 
sólido (HIBBELER, 2016).
Segundo Hibbeler (2016), os gases perfeitos se comportam de acordo com 
a lei de gases perfeitos, que pode ser expressa como:
p = ρRT
onde p corresponde à pressão absoluta referenciada a partir de um vácuo 
perfeito, ρ corresponde à densidade do gás, R corresponde à constante do gás 
e T corresponde à temperatura absoluta. O valortípico de R para o ar é de 
286,9 J (Joules), onde 1 J equivale a 1 N ∙ m.
A lei dos gases perfeitos pode, ainda, ser descrita como:
PV = nRT
onde P corresponde à pressão, V corresponde ao volume, n corresponde ao 
número de mols do gás, R corresponde à constante universal do gás perfeito 
e T corresponde à temperatura.
Vamos observar algumas leis que descrevem os comportamentos dos gases ideais.
A lei dos gases ideais é a lei de Boyle, que descreve o comportamento do gás ideal 
somente quando a temperatura é constante.
3Tipos de fluidos
As grandezas variáveis que são observadas nos gases são volume, pressão e tem-
peratura, os quais podem se alterar em uma dada transformação.
No caso de um gás que tenha sido submetido a uma transformação na qual sua 
temperatura permaneceu constante, nomeia-se essa transformação de transformação 
isotérmica.
A lei de Boyle diz que pV = K, onde K corresponde à constante que depende da 
massa e da temperatura do gás, p corresponde à pressão e V corresponde ao volume.
Outra lei que descreve o comportamento do gás ideal é a lei de Gay-Lussac, que 
descreve a pressão somente quando esta é mantida constante. No caso de a pressão 
se manter constante, a transformação que o gás sofreu para que obtivesse essa pressão 
constante é denominada transformação isobárica. 
A lei de Gay-Lussac diz que v = K ∙ T, onde v corresponde ao volume, K corresponde 
à constante e T corresponde à temperatura.
Já a lei de Charles descreve o comportamento de um gás ideal quando o volume 
é mantido constante. No caso de o volume se manter constante, a transformação que 
o gás sofreu para que obtivesse esse volume constante é denominada transformação 
isocórica ou isovolumétrica. 
A Lei de Gay-Lussac diz que p = K ∙ T, onde p corresponde à pressão, K corresponde 
à constante e T corresponde à temperatura.
Unindo as três leis temos a equação de Clapeyron, cuja lei diz que p ∙ V = n ∙ R., onde 
n corresponde ao número de moléculas, V corresponde ao volume, p corresponde à 
pressão e R corresponde à constante universal dos gases perfeitos.
Fluido real e fluido viscoso
Fluido real
O fluido real é um tipo de fluido pegajoso que possui condução de calor, sem 
esforço de cisalhamento e sem viscosidade. Esses fluidos não obedecem à lei 
de Bernoulli. Exemplos de fluidos reais são o ar, a água, etc.
O gás que é um fluido do tipo real, considerado real por simplesmente 
existir, porém se comportam de maneira diferente, não necessariamente tendo 
partículas perfeitas e choques pequenos, como o gás ideal.
Fluido viscoso
A viscosidade é uma propriedade ou característica do fluido que indica re-
sistência ao escoamento e à tensão de cisalhamento. Possui maior espessura 
e parte de sua energia cinética se converte em energia interna. . O fluido 
Tipos de fluidos4
viscoso é um fluido com viscosidade finita e pode ou não ser incompressível. 
Um exemplo de fluido viscoso é o petróleo. 
Quando dois corpos sólidos em contato se movimentam um em relação 
ao outro, desenvolve-se uma força de atrito na superfície de contato, em 
direção oposta ao movimento. Para movermos uma mesa sobre um piso, por 
exemplo, é preciso aplicar uma força sobre a mesa, na direção horizontal, de 
intensidade tal que supere a força de atrito. A intensidade da força requerida 
para movimentar a mesa depende do coeficiente de atrito entre a mesa e o 
piso (ÇENGEL; CIMBALA, 2015).
A situação é semelhante quando um fluido se move em relação a um sólido, 
ou quando dois fluidos se movem um em relação ao outro. Nós nos movemos 
com relativa facilidade no ar, mas não tanto na água. O movimento em óleo 
é ainda mais difícil, como observamos na descida lenta de uma bola de gude 
lançada num tubo cheio de óleo. Parece haver uma propriedade que representa 
a resistência interna do líquido ao movimento ou à fluidez, e essa propriedade 
é a viscosidade. A força que um fluido em movimento exerce sobre um corpo 
na direção do escoamento é chamada de força de arrasto, e sua intensidade 
depende, em parte, da viscosidade (ÇENGEL; CIMBALA, 2015).
A Lei de Bernoulli utilizada para fluidos em repouso é
P + pv2 + pgy = k12
onde P corresponde à pressão do fluido, v corresponde à velocidade de 
escoamento, g corresponde à gravidade, ρ corresponde à densidade do fluido, 
y corresponde à altura e k corresponde à constante.
O vídeo disponível no link a seguir apresenta o estudo dos fluidos em movimento, 
analisando, para um melhor entendimento, a diferença entre os fluidos ideais e os 
fluidos reais.
https://goo.gl/b3zbfV
5Tipos de fluidos
Fluido não viscoso
Quando duas camadas de fluido se movem uma em relação à outra, desen-
volve-se uma força de atrito entre elas e a camada mais lenta tenta reduzir 
a velocidade da camada mais rápida. Tal resistência interna ao escoamento 
é quantificada pela propriedade de viscosidade do fluido, uma medida da 
aderência interna do fluido. A viscosidade é causada por forças coesivas entre 
as moléculas de um líquido e por colisões moleculares nos gases (ÇENGEL; 
CIMBALA, 2015).
Em um escoamento não viscoso, os efeitos da viscosidade podem ser 
completamente ignorados, sem causar efeitos significativos na solução de um 
problema que envolva o escoamento. Todos os fluidos têm viscosidade, e em 
casos em que os efeitos viscosos não podem ser ignorados, estamos lidando 
com um escoamento viscoso. Os efeitos viscosos são muito importantes em 
escoamentos em tubos e muitos outros tipos de escoamento em conduítes, 
pois levam a perdas e exigem o uso de bombas em tubulações mais longas. 
No entanto, existem escoamentos nos quais podemos ignorar a influência da 
viscosidade? Certamente. Nós sequer consideraríamos os escoamentos não 
viscosos se estes não ocorressem nos problemas de engenharia (POTTER; 
WIGGERT, 2018).
Os fluidos não viscosos são fluidos que possuem viscosidade nula, ou 
seja, não possuem resistência ao escoamento, nem às tensões de cisalhamento 
exercidas sob sua superfície. O fluido não viscoso é um fluido sem viscosidade 
e que pode ou não ser incompressível.
Não existe fluido com viscosidade nula e, sendo assim, todo o escoamento 
de fluidos envolve efeitos viscosos de algum grau. Os escoamentos com efeitos 
do atrito significativos se chamam escoamentos viscosos. Entretanto, em 
muitos escoamentos de interesse prático, há regiões (tipicamente afastadas 
de superfícies sólidas) onde as forças viscosas são pequenas e desprezíveis 
quando comparadas às forças inerciais e de pressão. Desprezar os termos 
viscosos em regiões de escoamento não viscoso simplifica bastante a análise, 
sem muita perda de precisão (ÇENGEL; CIMBALA, 2015).
Quando se diz que a viscosidade de um fluido é nula, pode-se dizer que a 
viscosidade é tão pequena que é desprezível.Ao analisar um escoamento, com 
muita frequência podemos adotar a hipótese de que o fluido em movimento 
é não viscoso. Possivelmente, a ferramenta mais utilizada na análise de esco-
Tipos de fluidos6
amentos não viscosos é a equação de Bernoulli, obtida a partir da análise do 
movimento de uma partícula fluida (COELHO, 2016). 
Acesse o link a seguir para assistir a um vídeo que mostra detalhadamente a diferença 
entre gás ideal, gás real e gás perfeito.
https://goo.gl/FCpW3i
É dito que o gás ideal é semelhante ao gás perfeito e diferente do gás real. O gás ideal 
é um gás cujas propriedades são bem aparentes, além de obedecer a todas as leis.
O gás perfeito é um gás semelhante ao gás ideal por se comporta bem às leis. O 
gás real é um gás que se comporta de maneira diferente, com variações e de forma 
complexa.
Na prática, o gás real se comporta de forma diferente ao gás ideal, havendo apro-
ximação do gás ideal somente em certas condições de pressão e de temperatura, ou 
seja, o comportamento de um gás ideal é semelhante ao do gás real em determinadas 
situações.
O Quadro 1 mostra os valores da constante universal (R) em diferentes unidades.
Quadro 1. Constante universal dos gases perfeitos (R)
Pressão (P)
Volume(V)
Temperatura 
(T)
Constante 
(R)
Atm L K 0,0820 atm ∙ L ∙ K-1 ∙ mol-1
Pa m³ K 8,314 Pa ∙ m³ ∙ K-1 ∙ mol-1
mmHg L K 62,364 mmHg ∙ L ∙ K-1 ∙ mol-1
Fonte: Lewis (1997).
7Tipos de fluidos
AROEIRA, G. J. R. Lei geral dos gases perfeitos. InfoEscola – Navegando e Aprendendo, 
[S. l.], [201-?]. Disponível em: https://www.infoescola.com/termodinamica/lei-geral- 
dos-gases-perfeitos. Acesso em: 20 fev. 2019.
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. 431 p.
ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. 3. ed. 
Porto Alegre: AMGH; Bookman, 2015. 1016 p.
COELHO, J. C. M. Energia e fluidos: vol. 2: mecânica dos fluidos. São Paulo: Blucher, 
2016. 394 p.
HIBBELER, R. C. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson, 2016. 832 p.
POTTER, M. C.; WIGGERT, D. C. Mecânica dos fluidos. Porto Alegre: Bookman, 2018. 258 p.
Leituras recomendadas
BISTAFA, S. R. Mecânica dos fluidos: noções e aplicações. 2. ed. São Paulo: Blucher, 
2016. 348 p.
COELHO, J. C. M. Energia e fluidos: vol. 3: transferência de calor. São Paulo: Blucher, 
2016. 292 p.
FÍSICA - Fluidos Ideais. [S. l.; s. n.], 2018. 1 vídeo (8 min 31 s). Publicado pelo canal Me 
passa aí. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=7rsm2U5AWog. Acesso 
em: 20 fev. 2019.
O QUE é um gás ideal? Real? Perfeito? [S. l.; s. n.], 2017. 1 vídeo (10 min 26 s). Publi-
cado pelo canal Professor Octavio. Disponível em: https://www.youtube.com/
watch?v=VTGH9RA0kng. Acesso em: 20 fev. 2019.
PIZZO, S. M. (org.). Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson, 2016. 152 p.
Tipos de fluidos8
 
DICA DO PROFESSOR
O fluido, seja no estado líquido ou no estado gasoso, é utilizado em equipamentos e máquinas 
com a função de geração de energia em motores. Cada máquina e equipamento exige um tipo 
certo de fluido, de acordo com o manual de utilização, que deverá ser devidamente observado 
pelo engenheiro.
Nesta Dica do Professor, aproveite para saber mais sobre os carburadores e seus fluidos.
Assista. 
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EXERCÍCIOS
1) Os fluidos têm características e propriedades que os distinguem se comparados uns 
com os outros, podendo ser do tipo ideal, real, viscoso e perfeito. Pensando nisso, 
assinale a alternativa que indica a definição do fluido ideal.
A) Fluido ideal é um fluido incompressível com velocidade de escoamento constante em 
relação ao tempo.
B) Fluido ideal é um fluido compressível (densidade inconstante) com velocidade de 
escoamento inconstante em relação ao tempo.
C) Fluido ideal é o fluido que tem características de densidade de energia de repouso e 
pressão isotrópica, com densidade variável.
D) Fluido ideal é um fluido com densidade variável e viscosidade alta.
E) Fluido ideal é um fluido com densidade constante e viscosidade alta.
2) Os fluidos perfeitos têm características e comportamentos diferenciados, em relação 
aos outros tipos de fluidos, ao serem utilizados. Com base em conceitos básicos, 
considerando a temperatura e a pressão que definem o gás perfeito, está correto 
afirmar que:
A) o gás do tipo perfeito é o gás do tipo viscoso que se comporta como o gás real.
B) o gás do tipo perfeito é o gás real que se comporta como o gás ideal.
C) o gás do tipo perfeito é o gás viscoso que se comporta como o gás não viscoso.
D) o gás perfeito é o gás que tem volume invariável.
E) o gás perfeito é o gás que tem área invariável dentro do recipiente.
3) Os fluidos líquidos e gasosos têm propriedades diversas que podem ser observadas 
visualmente ao serem analisados ou durante o escoamento pelo comportamento do 
fluido. Baseando-se na observação do comportamento e verificação das propriedades 
que diferenciam os fluidos reais dos fluidos viscosos, indique a alternativa correta.
A) Esses fluidos não apresentam diferenças: ambos são pegajosos e têm viscosidade alta.
B) Esses fluidos têm diferença somente na viscosidade: o real tem viscosidade baixa e o 
viscoso tem viscosidade alta.
C) Fluidos reais são pegajosos e não têm viscosidade, já fluidos viscosos têm resistência ao 
escoamento e à tensão de cisalhamento com sua viscosidade.
D) Fluidos viscosos são raros de serem encontrados, já fluidos reais são abundantemente 
encontrados na natureza.
E) Fluidos reais têm resistência ao esforço de cisalhamento e fluidos viscosos não têm essa 
resistência.
4) Os fluidos têm como característica a viscosidade, que visualmente pode ser definida 
como a “grossura” ou a consistência do líquido ou do gás. Sendo assim, qual é a 
definição do fluido não viscoso?
A) Os fluidos não viscosos apresentam pouca viscosidade, velocidade não uniforme ao fluir, 
são compressíveis e têm fricção e turbulência.
B) Os fluidos não viscosos têm resistência ao corte, não fluem, são pegajosos e 
compressíveis, sem fricção e sem turbulência.
C) Os fluidos não viscosos, apesar do nome, têm viscosidade, têm velocidade que não é 
uniforme ao fluir, são incompressíveis e têm fricção e turbulência.
D) Os fluidos não viscosos têm viscosidade nula, ou seja, não têm resistência ao escoamento 
nem às tensões de cisalhamento exercidas sob sua superfície.
E) Os fluidos não viscosos apresentam viscosidade em determinados pontos e em outros a 
viscosidade é nula.
5) A disciplina Mecânica dos fluidos estuda os fluidos que podem ser líquidos e gasosos, 
analisando os comportamentos deles quando estão em movimento e em repouso. 
Nesse contexto, qual é a principal característica que influi diretamente no escoamento 
de um fluido?
A) Volume do fluido.
B) Viscosidade.
C) Tempo.
D) Coloração.
E) Qualidade.
NA PRÁTICA
Na escolha do fluido a ser utilizado em determinado equipamento ou máquina, é imprescindível 
conhecer o tipo de fluido exigido, sempre seguindo o manual de utilização do equipamento, que 
tem instruções para o seu bom funcionamento e durabilidade.
No anexo, acompanhe um exemplo relacionado ao uso de fluido em aspirador industrial, 
equipamento muito utilizado para limpar líquidos e sólidos em indústrias.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Fluidos ideais
O seguinte vídeo mostra o estudo dos fluidos em movimento, analisando a diferença entre os 
fluidos ideais e os fluidos reais para melhor entendimento. Confira.
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O que é um gás ideal? Real? Perfeito?
Este vídeo apresenta, de forma direta e objetiva, o que é um gás ideal, real e perfeito. Aproveite.
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Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações
A mecânica dos fluidos é um dos assuntos mais desafiadores para os estudantes universitários. 
A fim de facilitar o seu entendimento, neste livro, acompanhe princípios básicos e equações da 
mecânica dos fluidos com diversos exemplos do mundo real.