Forskel mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker

Det vigtigste forskel mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker er, at komprimerbare væsker forekommer i virkeligheden, hvorimod de inkomprimerbare væsker er et koncept, der er udviklet til let at beregne.

Væsker er enten gasser eller væsker, der har formen til beholderen. I væskedynamik er en væskes komprimerbarhed en meget vigtig faktor. I naturen er alle væsker komprimerbare, men vi definerer ukomprimerbare væsker for at gøre det nemt at studere. Begreberne komprimerbare og ukomprimerbare væsker spiller en vigtig rolle inden for områder som væskedynamik, væskestatik, luftfart og mange andre felter. Derfor er det vigtigt at have en ordentlig forståelse af begreberne om komprimering af væsker for at forstå sådanne felter.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er komprimerbare væsker
3. Hvad er ukomprimerende væsker
4. Sammenligning side ved side - Kompressible vs ukomprimerbare væsker i tabelform
5. Resume

Hvad er komprimerbare væsker?

Hver væske vi støder på i vores daglige liv er komprimerbar. For at forstå, hvad komprimerbare væsker er, skal man først forstå, hvad kompressibilitet er. En væskes komprimerbarhed er reduktionen af ​​væskens volumen på grund af eksterne tryk, der virker på den. Omvendt vil en komprimerbar væske reducere dens volumen i nærværelse af udvendigt tryk. Derfor kan vi foretage en kvantitativ måling af kompressibiliteten som den relative volumenændring af væsken som respons på en trykændring.

Symbolet for komprimerbarhed er β eller κ. Derfor kan vi definere komprimerbarheden matematisk som

κ = (- 1 / v) ∂V / ∂p,

hvor V er volumen og p er trykket.

I virkeligheden er hver gas stærkt komprimerbar, men væsker er ikke meget kompressible. Derfor kan vi definere komprimerbarheden i to former; adiabatisk og isoterm kompressibilitet.

Figur 01: LPG-cylindre indeholder komprimerede gasser

Det adiabatisk komprimerbarhed beskriver systemets komprimerbarhed, når temperaturen i systemet er konstant. Vi kan betegne det med β_V. Der henviser til, at isoterm kompressibilitet henviser til komprimerbarheden målt under ingen energioverførsel mellem systemet og omgivelserne. Vi kan betegne det med β_S. Da en adiabatisk proces også er isentropisk, er denne proces en konstant entropiproces.

Hvad er ukomprimerende væsker?

Ukomprimerbare væsker er en hypotetisk type væsker, som forskerne introducerede for at lette beregningen. En inkomprimerbar væske er en væske, der ikke ændrer væskens volumen på grund af eksternt tryk. De fleste af de grundlæggende beregninger, som vi foretager i væskedynamik, afhænger af antagelsen om, at væsken er ukomprimerbar.

Tilnærmelsen af ​​ukomprimerbarhed er acceptabel for de fleste af væskerne, da deres komprimerbarhed er meget lav. Imidlertid er gasseres komprimerbarhed høj, så vi kan ikke tilnærme os gasser som ukomprimerbare væsker. Komprimerbarheden af ​​en inkomprimerbar væske er altid nul.

Hvad er forskellen mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker?

Kompressible væsker forekommer i virkeligheden. Faktisk er alle væsker, der findes i naturen, komprimerbare. Ukomprimerende væsker er et koncept, som forskerne udviklede for at lette beregningen. Derfor er dette nøgleforskellen mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker. I overensstemmelse hermed er en signifikant forskel mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker, at volumenet af komprimerbare væsker falder, når vi anvender eksternt tryk, men volumenet af ukomprimerbare væsker forbliver konstant. Desuden er de dynamiske væskeberegninger for de ukomprimerbare væsker meget lette sammenlignet med beregningerne, der involverer komprimerbare væsker.

Sammendrag - Komprimerbare vs ukomprimerbare væsker

En væske er enten en gas eller en væske. Vi kan kategorisere væsker i to brede grupper som komprimerbare og ukomprimerbare væsker afhængigt af deres evne til at gennemgå kompression. Der er imidlertid ingen sådanne væsker, som ikke gennemgår kompression. Således er begrebet ukomprimerbare væsker hypotetisk. Den vigtigste forskel mellem komprimerbare og ukomprimerbare væsker er, at de komprimerbare væsker forekommer i virkeligheden, mens de ukomprimerbare væsker er et koncept, der er udviklet for at lette beregningen.

Reference:

1. "Fluid." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 18. september 2018. Tilgængelig her 
2. Celli, Vittorio. Kompressible væsker, 11. oktober 1997. Findes her  

Billede høflighed:

1. ”LPG-cylindre” (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia