An introduction to physics of fluids

Abstract

Este libro ofrece una breve introducción a la física de fluidos. Se considera, en primer lugar, el caso de los líquidos ideales donde la fricción viscosa y los procesos de conducción térmica están desatendidos. Una vez que se deriva la ecuación de Euler en el Capítulo 2, se obtienen ecuaciones de Navier-Stokes hidrodinámica y se aplican a algunas simples situaciones físicas en el Capítulo 3. El capítulo 4 aborda el problema de la conducción térmica en los fluidos simples, mientras que en el capítulo 5 amplía las ecuaciones de dinámica de fluidos para el caso de fluidos de sistemas multicomponentes. La estabilidad de las ecuaciones hidrodinámicas se analiza en el Capítulo 6, donde se obtienen formas explícitas para los modos de hidrodinámica. El libro termina en el capítulo 7 con una derivación microscópica de las ecuaciones hidrodinámicas para diluir el gas desde la famosa ecuación cinética de Boltzmann. El libro cubre el contenido de un semestre y puede ser utilizado como un libro de texto para seguir el curso "La Física de Fluidos" del grado de Física.

This book offers a brief introduction to the Physics of Fluids. It considers first the case of ideal fluids where viscous friction and thermal conduction processes are neglected. Once Euler’s equation is derived in Chapter 2, the Navier-Stokes hydrodynamic equations are obtained and applied to some simple physical situations in Chapter 3. Chapter 4 addresses the problem of thermal conduction in simple fluids while Chapter 5 extends the equations of fluid dynamics to the case of multicomponent fluid systems. The stability of the hydrodynamic equations is analyzed in Chapter 6 where explicit forms for the hydrodynamic modes are obtained. The book ends in Chapter 7 with a microscopic derivation of the hydrodynamic equations for a dilute gas from the famous Boltzmann kinetic equation. The book covers the content of a semester and can be employed as a textbook to follow the course "Physics of Fluids" of the Physics grade.