Den viktigaste skillnaden mellan komprimerbara och inkompressibla vätskor är att de komprimerbara vätskorna förekommer i verkligheten medan de inkompressibla vätskorna är ett koncept som utvecklats för att underlätta beräkningar.
Vätskor är antingen gaser eller vätskor som tar formen av behållaren. Inom vätskedynamik är en vätskas kompressibilitet en mycket viktig faktor. I naturen är alla vätskor komprimerbara, men vi definierar inkompressibla vätskor för att underlätta studien. Begreppen komprimerbara och inkompressibla vätskor spelar en stor roll inom områden som vätskedynamik, vätskestatik, flyg och många andra områden. Därför är det viktigt att ha en ordentlig förståelse för begreppen vätskors kompressibilitet för att förstå sådana områden.
Vad är komprimerbara vätskor?
Varje vätska vi möter i våra dagliga liv är komprimerbar. För att förstå vad kompressibla vätskor är måste man först förstå vad kompressibilitet är. En vätskas kompressibilitet är minskningen av vätskans volym på grund av yttre tryck som verkar på den. Omvänt kommer en komprimerbar vätska att minska sin volym i närvaro av yttre tryck. Därför kan vi ta den kvantitativa mätningen av kompressibiliteten som den relativa volymförändringen av vätskan som svar på en tryckförändring.
Symbolen för kompressibilitet är β eller κ. Därför kan vi definiera kompressibiliteten matematiskt som
κ=(-1/v) ∂V/∂p, där V är volymen och p är trycket.
I verkligheten är varje gas mycket komprimerbar, men vätskor är inte särskilt komprimerbara. Därför kan vi definiera kompressibiliteten i två former; adiabatisk och isotermisk kompressibilitet.
Figur 01: LPG-cylindrar innehåller komprimerade gaser
Den adiabatiska kompressibiliteten beskriver systemets kompressibilitet när systemets temperatur är konstant. Vi kan beteckna det med βV Medan den isotermiska kompressibiliteten avser kompressibiliteten uppmätt utan energiöverföring mellan systemet och omgivningen. Vi kan beteckna det med βS Eftersom en adiabatisk process också är isentropisk är denna process en konstant entropiprocess.
Vad är inkompressibla vätskor?
Inkompressibla vätskor är en hypotetisk typ av vätskor som forskarna introducerade för att underlätta beräkningarna. En inkompressibel vätska är en vätska som inte ändrar vätskans volym på grund av yttre tryck. De flesta av de grundläggande beräkningarna som vi gör inom vätskedynamik beror på antagandet att vätskan är inkompressibel.
Uppskattningen av inkompressibilitet är acceptabel för de flesta vätskorna eftersom deras kompressibilitet är mycket låg. Men gasernas kompressibilitet är hög, så vi kan inte uppskatta gaser som inkompressibla vätskor. Kompressibiliteten för en inkompressibel vätska är alltid noll.
Vad är skillnaden mellan komprimerbara och inkompressibla vätskor?
Kompressibla vätskor förekommer i verkligheten. Faktum är att alla vätskor som finns i naturen är komprimerbara. Inkompressibla vätskor är ett koncept som forskarna utvecklat för att underlätta beräkningar. Därför är detta nyckelskillnaden mellan komprimerbara och inkompressibla vätskor. Följaktligen är en signifikant skillnad mellan komprimerbara och inkompressibla vätskor att volymen av komprimerbara vätskor minskar när vi applicerar externt tryck, men volymen av inkompressibla vätskor förblir konstant. Dessutom är de vätskedynamiska beräkningarna för de inkompressibla vätskorna mycket enkla jämfört med beräkningarna som involverar komprimerbara vätskor.
Sammanfattning – komprimerbara vs inkompressibla vätskor
En vätska är antingen en gas eller en vätska. Vi kan kategorisera vätskor i två breda grupper som komprimerbara och inkompressibla vätskor beroende på deras förmåga att genomgå komprimering. Det finns emellertid inga sådana vätskor som inte genomgår kompression. Begreppet inkompressibla vätskor är således hypotetiskt. Den viktigaste skillnaden mellan komprimerbara och inkompressibla vätskor är att de komprimerbara vätskorna förekommer i verkligheten medan de inkompressibla vätskorna är ett koncept utvecklat för att underlätta beräkningar.
