Ключовата разлика между свиваемите и несвиваемите течности е, че свиваемите течности се срещат в действителност, докато несвиваемите течности са концепция, разработена за улесняване на изчисленията.
Флуидите са или газове, или течности, които приемат формата на контейнер. В динамиката на флуидите свиваемостта на флуида е много важен фактор. В природата всички течности са компресируеми, но ние дефинираме несвиваеми течности за наше удобство при изучаване. Концепциите за свиваеми и несвиваеми течности играят важна роля в области като динамика на течностите, статика на течности, авиация и много други области. Следователно е жизненоважно да имате правилно разбиране на концепциите за свиваемост на течности, за да разберете тези полета.
Какво представляват компресируемите течности?
Всяка течност, която срещаме в ежедневието си, е компресируема. За да разберем какво представляват свиваемите течности, първо трябва да разберем какво е свиваемостта. Свиваемостта на течността е намаляването на обема на течността поради външно налягане, действащо върху нея. Обратно, компресируемата течност ще намали обема си при наличие на външно налягане. Следователно, можем да приемем количественото измерване на свиваемостта като относителна промяна на обема на течността в отговор на промяна на налягането.
Символът за свиваемост е β или κ. Следователно, можем да дефинираме свиваемостта математически като
κ=(-1/v) ∂V/∂p, където V е обемът и p е налягането.
В действителност всеки газ е силно компресируем, но течностите не са силно компресируеми. Следователно можем да дефинираме свиваемостта в две форми; адиабатна и изотермична свиваемост.
Фигура 01: Бутилките за LPG съдържат сгъстени газове
Адиабатната свиваемост описва свиваемостта на системата, когато температурата на системата е постоянна. Можем да го обозначим с βV, докато изотермичната свиваемост се отнася до свиваемостта, измерена при липса на пренос на енергия между системата и околната среда. Можем да го означим с βS Тъй като адиабатният процес също е изоентропичен, този процес е постоянен ентропиен процес.
Какво представляват несвиваемите течности?
Несвиваемите течности са хипотетичен вид течности, които учените въвеждат за удобство на изчисленията. Некомпресируема течност е течност, която не променя обема на течността поради външно налягане. Повечето от основните изчисления, които правим в динамиката на течностите, зависят от предположението, че течността е несвиваема.
Приближението на несвиваемостта е приемливо за повечето течности, тъй като тяхната свиваемост е много ниска. Въпреки това, свиваемостта на газовете е висока, така че не можем да приближим газовете като несвиваеми течности. Свиваемостта на несвиваем флуид винаги е нула.
Каква е разликата между свиваемите и несвиваемите течности?
Свиваемите течности се срещат в действителност. Всъщност всички течности, открити в природата, са компресируеми. Несвиваемите течности са концепция, която учените са разработили за улесняване на изчисленията. Следователно, това е ключовата разлика между компресируеми и несвиваеми течности. Съответно, съществена разлика между свиваемите и несвиваемите течности е, че обемът на свиваемите течности намалява, когато прилагаме външно налягане, но обемът на несвиваемите течности остава постоянен. Освен това, динамичните изчисления на флуидите за несвиваеми флуиди са много лесни в сравнение с изчисленията, включващи свиваеми флуиди.
Обобщение – Свиваеми срещу несвиваеми течности
Флуидът е или газ, или течност. Можем да категоризираме течностите в две големи групи като компресируеми и несвиваеми течности в зависимост от способността им да претърпят компресия. Въпреки това, няма такива течности, които да не са подложени на компресия. Следователно концепцията за несвиваеми течности е хипотетична. Ключовата разлика между свиваемите и несвиваемите течности е, че свиваемите течности се срещат в действителност, докато несвиваемите течности са концепция, разработена за улесняване на изчисленията.
