Saspiežamība

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search

Ūdens saspiežamība un elastības modulis - ūdens ir viela kas atrodas šķidrā stāvoklī pat par sevi nav saspiežamā jo molekulas atrodas diezgan tuvu viens otrai un  starp viņiem mijiedarbībās speķi ir stiprāk ne ka gāzveidā vielai. Bet tomēr ūdens var saspiesties ja tam pielikt noteiktu spiedienu. To raksturo tas saspiežamības koeficients un elastības modulis.

Saspiežamības koeficients[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Destilētā ūdens saspiežamības koeficients ir aprēķināts kā 0,0000490. Bet tas var mainīties atkarībā no ūdens tīrumā vai tai piemaisītam vielām ,ka ari apkartējas temperatūras.

Šķidrumu saspiežamību[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Raksturo tilpuma saspiešanas koeficients βр , kas izsaka šķidruma V0 tilpuma relatīvo izmaiņu, kas attiecas uz spiediena vienību P un ko nosaka ar formulu:

βр=(-dV/V0)*(1/dP)

Mīnus zīme formulā ir saistīta ar to, ka pozitīvais spiediena pieaugums atbilst negatīvam tilpuma pieaugumam (samazinājumam). βр vienības MKGSS sistēmā - m2/kgs; SI sistēmā - 1/Pa. Bieži βp izsaka cm2/kgs.

Ja pieņemam, ka spiediena pieaugums ir dp=p-p0, un tilpuma izmaiņas ir dV=V-V0, tad:

V = V0*(1 βp*dp)

ρ = ρ0/(1-βp*dp),

kur V un V0 ir tilpumi, un ρ un ρ0 ir attiecīgi blīvums spiedienos p un p0.

Saspiežamības koeficienta[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Lielums ir atkarīgs no procesa, kurā viela ir saspiesta. Piemēram, process var būt izotermisks, bet tas var notikt arī mainoties temperatūrai. Attiecīgi dažādiem procesiem tiek ņemti vērā dažādi saspiežamības faktori.

Izotermiskajam procesam[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tiek ieviests izotermisks saspiežamības koeficients, ko nosaka ar šādu formulu:

βT=-1/V*(dV/dp)

Kur indekss T nozīmē, ka daļējais atvasinājums tiek pieņemts nemainīgā temperatūrā.

Adiabātiskajam procesam[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tiek ieviests adiabātiskais saspiežamības koeficients, kas definēts šādi:

βS=-1/V*(dV/dp)

Kur S apzīmē entropiju (adiabātiskais process notiek nemainīgā entropijā).

Saspiežamības koeficienta reciprokumu sauc par elastības modulim, ko apzīmē ar burtu K .Dažreiz saspiežamības faktoru sauc par vienkārši saspiežamību. Saspiežamības vienādojums attiecas uz izotermisko saspiežamību (un netiešo spiedienu) uz šķidruma struktūru.

Adiabātiskā saspiežamība[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vienmēr ir mazāk izotermiska. Patiesā attiecība:

βS=(Cv/Cp)*βT

Cv- siltuma jauda pie nemainīga tilpuma,

Cp- siltuma jauda pie nemainīga spiediena.

Elastības modulis[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vai ar citiem vārdiem - tilpuma elastības modulis  ir raksturīgs vielas spējai izturēt visaptverošu saspiešanu. Šī vērtība nosaka attiecību starp ķermeņa tilpuma relatīvo izmaiņu un spiedienu, kas izraisīja šīs izmaiņas. Piemēram, ūdenī elastības modulis ir aptuveni 2000 MPa;

Šis skaitlis rāda, ka, lai samazinātu ūdens daudzumu par 1%, ir jāpiemēro 20 MPa ārējais spiediens. No otras puses, ja ārējais spiediens palielinās par 0,1 MPa, ūdens tilpums samazinās par 1/20 000 daļu.

Starptautiskās vienību sistēmas (SI) masas elastības modulis ir paskals (Pa)

Tilpuma elastības modulis[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Formulā pēc kuras var izrēķināt izskatās šādi:

K=-V*(dp/dV) => K= 1/βр

p- spiediens ,V- apjoms

Tilpuma elastības modulis ir apgriezti proporcionāls saspiežamības koeficientam.