Compresibilitatea
Lichidele și gazele sunt capabile să se deformeze într-o gamă largă, modificându-și nu numai forma, ci și volumul.
Capacitatea lichidelor și gazelor de a-și modifica volumul sub acțiunea forțelor de compresiune se numeștecompresibilitate. Compresibilitatea gazelor este mult mai mare decât cea a lichidelor. Factorul de compresibilitate vă permite să cuantificați compresibilitatea.
Selectați volumul de lichid sau gaz. Lasă-l sub presiune. Dacă modificați valoarea presiunii cu , atunci volumul se va modifica cu valoarea și modificarea relativă a volumului (deformația relativă volumetrică) va fi egală cu . Valoarea acestei deformări pe unitatea de schimbare a presiunii se numeștefactor de compresibilitate:
,
.
Semnul minus indică faptul că cantitatea de volum scade în timpul compresiei. Se poate observa din expresia că există un modul de elasticitate în vrac al unui lichid sau gaz dat, adică coeficientul de proporționalitate din legea lui Hooke:
,
.
Factorul de compresibilitate pentru lichide și gaze nu este o valoare constantă: Pentru gaze
, adică modulul de elasticitate este proporțional cu presiuneap.
Compresibilitatea lichidelor în picături este mult mai mică decât compresibilitatea gazelor. Deci, în condiții normale, pentru apă este de 13.900 de ori mai mic decât pentru aer. Prin urmare, atunci când se rezolvă multe probleme de mecanică, picurarea lichidelor poate fi considerată incompresibilă. Deoarece legile mișcării pentru lichide și gaze sunt în mare măsură aceleași, lichidele și gazele sunt de obicei combinate sub denumirea generală de „lichide”, deosebindu-le prin compresibilitate: incompresibile (lichide cu picături) și compresibile (gaze).
Forțele care apar în lichide și gaze în timpul compresiei pot atinge valori enorme. Cu toate acestea, nici lichidul, nici gazul nu pot rezista la forțe semnificative de tracțiune. Laîntinderea chiar și cu eforturi mici, în ele apar goluri și goluri. Prin urmare, presupunem că, în absența discontinuităților și golurilor, nu există forțe de tracțiune.
Toate lichidele își schimbă volumul odată cu schimbarea temperaturii. Modificarea volumului caracterizeazăcoeficientul de dilatare termică, egal cu deformarea relativă volumetrică pe unitate de modificare a temperaturii:
.
În general . La schimbări mici de temperatură, putem calcula și , unde este volumul de lichid la temperatură .
Alături de factorul de compresibilitate și modulul de elasticitate, compresibilitatea poate fi caracterizată prin alți parametri, pe care îi vom discuta mai jos.
Nu ați găsit ceea ce căutați? Utilizați căutarea:
Dezactivați adBlock! și reîmprospătați pagina (F5)este cu adevărat necesar