Perdón por esta pregunta tan ingenua, pero es que no encuentro buenas referencias que hablen de la diferencia y relación entre fluido perfecto y superfluido. ¿Podría alguien explicarme esto o indicarme algunas referencias?
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Liza
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Un fluido perfecto es una idealización matemática que supone que un fluido tiene viscosidad cero (y conductividad térmica cero). Se cree que los fluidos perfectos no existen en la naturaleza (aparte de cero $T$ superfluidos). Cualquier fluido formado por partículas elementales (o campos cuánticos) tiene cierta viscosidad.
Un superfluido (a temperatura finita) es una mezcla de dos componentes, un componente superfluido con viscosidad nula y un componente normal con viscosidad finita. El inicio de la superfluidez es una transición de fase termodinámica, caracterizada por una cierta temperatura crítica $T_c$ . En $T_c$ la fracción de masa normal es 1, pero como $T\to 0$ la fracción de masa normal llega a cero.
La característica central de la superfluidez no es el flujo invisible, sino el flujo irrotacional. El superfluido satisface $$ \nabla \times v_s = 0 $$ para que la velocidad del superfluido sea el gradiente de un campo escalar $$ v_s = \frac{\hbar\nabla\phi}{m} $$ donde $\phi$ es periódica con periodo $2\pi$ . Podemos pensar en $\phi$ como la fase de la función de onda del condensado. Nótese que no se supone que un fluido perfecto sea irrotacional. El superfluido puede llevar a cabo la rotación mediante la formación de defectos de tipo lineal, llamados vórtices, que llevan la circulación cuantizada $$ \int\int (\nabla\times v)d\sigma = \oint v_s dl = \frac{2\pi\hbar}{m} $$ La circulación cuantificada significa que un flujo en un canal circular es persistente, el análogo de una corriente persistente (y la cuantificación del flujo) en la superconducibilidad.
Fernando Briano
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Aquí está el enlace de la wiki para "fluido perfecto "
En física, un fluido perfecto es un fluido que puede caracterizarse completamente por su densidad de masa en reposo $ρ_m$ y la presión isotrópica p.
Los fluidos reales son "pegajosos" y contienen (y conducen) el calor. Los fluidos perfectos son modelos idealizados en los que no se tienen en cuenta estas posibilidades. En concreto, los fluidos perfectos no tienen tensiones de cizallamiento, viscosidad ni conducción de calor.
Fluidos son un fenómeno emergente de la mecánica clásica descrito con variables termodinámicas.
Aquí está superfluidad :
A la temperatura de 2,17 K, denominada "punto lambda" del helio, se produce una notable transición en las propiedades del helio líquido. Parte del líquido se convierte en un "superfluido", un fluido de viscosidad cero que se moverá rápidamente a través de cualquier poro del aparato.
......
En 1938, F. London propuso un modelo de "dos fluidos" para explicar el comportamiento del líquido: el líquido normal y la fracción superfluida formada por aquellos átomos que se han "condensado" en el estado básico y que no contribuyen a la entropía ni a la capacidad calorífica del líquido. Esta fracción condensada es el ejemplo estándar de la condensación de Bose-Einstein.
El estado básico se refiere inmediatamente a un estado mecánico cuántico, ya no clásico.
Así pues, la diferencia básica entre fluido y superfluido es que en los superfluidos es necesario un modelo mecánico cuántico para modelar el comportamiento.
Lo mismo ocurre con la diferencia entre conductividad y superconductividad. Ningún modelo clásico puede ajustarse a las mediciones de los experimentos superconductores.
La mecánica cuántica Modelo Bose-Einstein logra describir las observaciones.
Cuando el helio se enfría a una temperatura crítica de 2,17 K, se produce una notable discontinuidad en la capacidad calorífica, la densidad del líquido desciende y una fracción del mismo se convierte en un "superfluido" de viscosidad cero. La superfluidez surge de la fracción de átomos de helio que se ha condensado a la menor energía posible.
También se atribuye a un efecto de condensación la producción de superconductividad. En el BCS En la teoría, los pares de electrones están acoplados por las interacciones de la red, y los pares (llamados Parejas de Cooper ) actúan como bosones y pueden condensarse en un estado de resistencia eléctrica nula.
Una vez más, el prefijo "super" indica que el modelo está en el marco de la mecánica cuántica, no en el clásico.
