Visão geral
Fluxo descreve qualquer efeito que parece passar ou viajar (seja movendo-se de fato ou não) através de uma superfície ou substância. Fluxo é um conceito em matemática aplicada e cálculo vetorial que tem muitas aplicações em física. Para fenômenos de transporte, fluxo é uma quantidade vetorial, descrevendo a magnitude e direção do fluxo de uma substância ou propriedade. No cálculo vetorial, fluxo é uma quantidade escalar, definida como a integral de superfície do componente perpendicular de um campo vetorial sobre uma superfície.
Terminologia
A palavra fluxo vem do latim: fluxus significa "fluxo", e fluere é "fluir". Como fluxion, este termo foi introduzido no cálculo diferencial por Isaac Newton.
O conceito de fluxo de calor foi uma contribuição fundamental de Joseph Fourier, na análise de fenômenos de transferência de calor. Seu tratado seminal Théorie analytique de la chaleur (The Analytical Theory of Heat), define fluxion como uma quantidade central e prossegue derivando as expressões hoje bem conhecidas de fluxo em termos de diferenças de temperatura através de uma placa, e então de forma mais geral em termos de gradientes de temperatura ou diferenciais de temperatura, através de outras geometrias. Pode-se argumentar, com base no trabalho de James Clerk Maxwell, que a definição de transporte precede a definição de fluxo usada no eletromagnetismo. A citação específica de Maxwell é:
De acordo com a definição de transporte, fluxo pode ser um único vetor, ou pode ser um campo vetorial / função de posição. Neste último caso, fluxo pode ser facilmente integrado sobre uma superfície. Em contraste, de acordo com a definição do eletromagnetismo, fluxo é a integral sobre uma superfície; não faz sentido integrar um fluxo da segunda definição, pois se estaria integrando sobre uma superfície duas vezes. Assim, a citação de Maxwell só faz sentido se "fluxo" estiver sendo usado de acordo com a definição de transporte (e, além disso, for um campo vetorial em vez de um único vetor). Isso é irônico porque Maxwell foi um dos principais desenvolvedores do que hoje chamamos de "fluxo elétrico" e "fluxo magnético" de acordo com a definição do eletromagnetismo. Seus nomes de acordo com a citação (e a definição de transporte) seriam "integral de superfície do fluxo elétrico" e "integral de superfície do fluxo magnético", caso em que "fluxo elétrico" seria definido como "campo elétrico" e "fluxo magnético" como "campo magnético". Isso implica que Maxwell concebeu esses campos como fluxos de algum tipo.
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