Tärkein ero kokoonpuristuvien ja kokoonpuristumattomien nesteiden välillä on se, että kokoonpuristuvia nesteitä esiintyy todellisuudessa, kun taas kokoonpuristumattomat nesteet on konsepti, joka on kehitetty laskennan helpottamiseksi.
Nesteet ovat joko kaasuja tai nesteitä, jotka ottavat säiliön muodon. Nesteen dynamiikassa nesteen kokoonpuristuvuus on erittäin tärkeä tekijä. Luonnossa kaikki nesteet ovat kokoonpuristuvia, mutta määrittelemme kokoonpuristumattomat nesteet tutkimuksen helpottamiseksi. Kokoonpuristuvien ja kokoonpuristumattomien nesteiden käsitteillä on suuri rooli sellaisilla aloilla kuin nestedynamiikka, nesteiden statiikka, ilmailu ja monilla muilla aloilla. Siksi on elintärkeää ymmärtää kunnolla nesteiden puristuvuuden käsitteet tällaisten kenttien ymmärtämiseksi.
Mitä ovat puristettavat nesteet?
Jokainen neste, jota kohtaamme jokapäiväisessä elämässämme, on puristuvaa. Ymmärtääkseen, mitä puristettavat nesteet ovat, on ensin ymmärrettävä, mitä puristuvuus on. Nesteen kokoonpuristuvuus on nesteen tilavuuden pienenemistä siihen vaikuttavien ulkoisten paineiden vuoksi. Päinvastoin, kokoonpuristuva neste pienentää tilavuuttaan ulkoisen paineen läsnä ollessa. Siksi voimme pitää kokoonpuristuvuuden kvantitatiivisen mittauksen nesteen suhteellisen tilavuuden muutoksena paineenmuutoksen seurauksena.
Pakattavuuden symboli on β tai κ. Tästä syystä voimme määritellä pakatettavuuden matemaattisesti
κ=(-1/v) ∂V/∂p, jossa V on tilavuus ja p on paine.
Todellisuudessa jokainen kaasu on erittäin kokoonpuristuvaa, mutta nesteet eivät ole kovin kokoonpuristuvia. Siksi voimme määritellä puristuvuuden kahdessa muodossa; adiabaattinen ja isoterminen kokoonpuristuvuus.
Kuva 01: Nestekaasusylinterit sisältävät painekaasuja
Adiabaattinen kokoonpuristuvuus kuvaa järjestelmän kokoonpuristuvuutta, kun järjestelmän lämpötila on vakio. Voimme merkitä sitä βV, kun taas isoterminen kokoonpuristuvuus viittaa kokoonpuristuvuuteen, joka mitataan ilman energian siirtymistä järjestelmän ja ympäristön välillä. Voimme merkitä sitä βS Koska adiabaattinen prosessi on myös isentrooppinen, tämä prosessi on jatkuva entropiaprosessi.
Mitä ovat kokoonpuristumattomat nesteet?
Kokoonpuristumattomat nesteet ovat hypoteettisia nesteitä, jotka tutkijat esittelivät laskelmien helpottamiseksi. Kokoonpuristumaton neste on neste, joka ei muuta nesteen tilavuutta ulkoisen paineen vuoksi. Suurin osa peruslaskelmista, joita teemme nestedynamiikassa, riippuu siitä oletuksesta, että neste on kokoonpuristumaton.
Likimääräinen kokoonpuristumattomuus on hyväksyttävä useimmille nesteille, koska niiden kokoonpuristuvuus on hyvin alhainen. Kaasujen kokoonpuristuvuus on kuitenkin korkea, joten emme voi arvioida kaasuja kokoonpuristumattomiksi nesteiksi. Kokoonpuristumattoman nesteen kokoonpuristuvuus on aina nolla.
Mitä eroa on puristuvilla ja kokoonpuristumattomilla nesteillä?
Puristuvia nesteitä esiintyy todellisuudessa. Itse asiassa kaikki luonnossa esiintyvät nesteet ovat puristuvia. Kokoonpuristumattomat nesteet ovat konsepti, jonka tutkijat kehittivät laskennan helpottamiseksi. Siksi tämä on avainero puristuvien ja kokoonpuristumattomien nesteiden välillä. Näin ollen merkittävä ero kokoonpuristuvien ja kokoonpuristumattomien nesteiden välillä on se, että kokoonpuristuvien nesteiden tilavuus pienenee, kun käytämme ulkoista painetta, mutta kokoonpuristumattomien nesteiden tilavuus pysyy vakiona. Lisäksi kokoonpuristumattomien nesteiden nestedynaamiset laskelmat ovat erittäin helppoja verrattuna kokoonpuristuvia nesteitä koskeviin laskelmiin.
Yhteenveto – kokoonpuristuvat vs. kokoonpuristumattomat nesteet
Neste on joko kaasua tai nestettä. Voimme luokitella nesteet kahteen laajaan ryhmään puristuviin ja kokoonpuristumattomiin nesteisiin riippuen niiden kyvystä puristua. Ei kuitenkaan ole sellaisia nesteitä, jotka eivät puristu. Näin ollen kokoonpuristumattomien nesteiden käsite on hypoteettinen. Tärkein ero kokoonpuristuvien ja kokoonpuristumattomien nesteiden välillä on, että kokoonpuristuvia nesteitä esiintyy todellisuudessa, kun taas kokoonpuristumattomat nesteet on laskelmien helpottamiseksi kehitetty konsepti.
