Ściśliwość

Ściśliwość w termodynamice i mechanice płynów jest miarą względnej zmiany objętości cieczy lub ciała stałego w odpowiedzi na zmianę ciśnienia (lub naprężenia).

${\displaystyle \beta =-{\frac {1}{V}}{\frac {\partial V}{\partial p}}}$

gdzie V to objętość właściwa, p to ciśnienie.

Definicje

Powyższe stwierdzenie jest niepełne, ponieważ dla każdego obiektu czy układu wielkość ściśliwości silnie zależy od tego czy proces jest adiabatyczny czy izotermiczny. Ściśliwość izotermiczna definiowana jest następująco^[1]:

${\displaystyle \beta _{T}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial p}}\right)_{T}}$

gdzie indeks T wskazuje na to, że różniczkowanie cząstkowe należy wykonać przy stałej temperaturze.

Ściśliwość adiabatyczna definiowana jest następująco:

${\displaystyle \beta _{S}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial p}}\right)_{S}}$

gdzie S to entropia. Dla ciał stałych, rozróżnienie między nimi jest zazwyczaj nieistotne.

Jednostką β jest [ m²/N ] lub [ Pa^-1 ].

Własności

Dla płynów (cieczy i gazów) ściśliwość określana jest przy pomocy współczynnika ściśliwości, będącego odwrotnością ściśliwości. Dla ciał stałych ściśliwość określana jest za pomocą modułu ściśliwości. Znaczna ściśliwość jest jedną z cech charakterystycznych gazów. Jeżeli substancja ma zerowy współczynnik ściśliwości, mówi się o niej, że jest nieściśliwa, a jeśli ma bardzo mały współczynnik ściśliwości, że jest prawie nieściśliwa. Nieściśliwe są niektóre ciała stałe np. skały. Ściśliwość cieczy jest również niewielka.

Przypisy