Nøkkelforskjellen mellom komprimerbare og inkompressible væsker er at de komprimerbare væskene forekommer i virkeligheten, mens de inkompressible væskene er et konsept utviklet for å lette beregningene.
Væsker er enten gasser eller væsker som tar form av beholderen. I væskedynamikk er komprimerbarheten til en væske en svært viktig faktor. I naturen er alle væskene komprimerbare, men vi definerer inkompressible væsker for å gjøre det enklere å studere. Konseptene med komprimerbare og inkomprimerbare væsker spiller en stor rolle i felt som væskedynamikk, væskestatikk, luftfart og mange andre felt. Derfor er det viktig å ha en skikkelig forståelse av konseptene for komprimerbarhet av væsker for å forstå slike felt.
Hva er komprimerbare væsker?
Hver væske vi møter i hverdagen vår er komprimerbar. For å forstå hva komprimerbare væsker er, må man først forstå hva komprimerbarhet er. Kompressibiliteten til en væske er reduksjonen av volumet av væsken på grunn av ytre trykk som virker på den. Omvendt vil en komprimerbar væske redusere volumet i nærvær av ytre trykk. Derfor kan vi ta den kvantitative målingen av kompressibiliteten som den relative volumendringen av væsken som respons på en trykkendring.
Symbolet for komprimerbarhet er β eller κ. Derfor kan vi definere komprimerbarheten matematisk som
κ=(-1/v) ∂V/∂p, der V er volumet og p er trykket.
I virkeligheten er hver gass svært komprimerbar, men væsker er ikke svært komprimerbare. Derfor kan vi definere komprimerbarheten i to former; adiabatisk og isotermisk kompressibilitet.
Figur 01: LPG-sylindere inneholder komprimerte gasser
Den adiabatiske komprimerbarheten beskriver komprimerbarheten til systemet når temperaturen i systemet er konstant. Vi kan betegne det med βV Mens den isotermiske komprimerbarheten refererer til komprimerbarheten målt uten energioverføring mellom systemet og omgivelsene. Vi kan betegne det med βS Siden en adiabatisk prosess også er isentropisk, er denne prosessen en konstant entropiprosess.
Hva er inkompressible væsker?
Ukomprimerbare væsker er en hypotetisk type væsker, som forskerne introduserte for å lette beregningene. En inkompressibel væske er en væske som ikke endrer volumet av væsken på grunn av ytre trykk. De fleste av de grunnleggende beregningene vi gjør i fluiddynamikk avhenger av antagelsen om at væsken er inkompressibel.
Tilnærmingen av inkompressibilitet er akseptabel for de fleste væsker siden deres kompressibilitet er svært lav. Imidlertid er komprimerbarheten til gasser høy, så vi kan ikke tilnærme gasser som inkompressible væsker. Kompressibiliteten til en inkompressibel væske er alltid null.
Hva er forskjellen mellom komprimerbare og inkompressible væsker?
Kompressible væsker forekommer i virkeligheten. Faktisk er alle væskene som finnes i naturen komprimerbare. Inkompressible væsker er et konsept som forskerne utviklet for å lette beregningene. Derfor er dette nøkkelforskjellen mellom komprimerbare og inkompressible væsker. Følgelig er en betydelig forskjell mellom komprimerbare og inkomprimerbare væsker at volumet av komprimerbare væsker avtar når vi påfører eksternt trykk, men volumet av inkompressible væsker forblir konstant. Dessuten er de væskedynamiske beregningene for de inkompressible væskene veldig enkle sammenlignet med beregningene som involverer komprimerbare væsker.
Sammendrag – komprimerbare vs inkompressible væsker
En væske er enten en gass eller en væske. Vi kan kategorisere væsker i to brede grupper som komprimerbare og inkompressible væsker avhengig av deres evne til å gjennomgå komprimering. Imidlertid er det ingen slike væsker som ikke gjennomgår kompresjon. Dermed er konseptet med inkompressible væsker hypotetisk. Den viktigste forskjellen mellom komprimerbare og inkomprimerbare væsker er at de komprimerbare væskene forekommer i virkeligheten, mens de inkompressible væskene er et konsept utviklet for å lette beregningene.
