Diferența dintre fluidele comprimabile și cele incompresibile

Diferența principală - Fluide comprimabile vs incompresibile

Fluidele sunt o subcategorie a materiei care include gaze și lichide. Gazele și lichidele numite fluide datorită capacității lor de a curge, capacității de a se deforma atunci când se aplică o forță și fluiditate ridicată. La nivel atomic, fluidele sunt compuse din atomi sau molecule care curg usor; ele nu sunt ambalate bine și fluidul obține forma recipientului pe care îl ocupă. Principala diferență dintre lichidul compresibil și cel incompresibil este acela o forță aplicată unui fluid comprimabil modifică densitatea unui fluid întrucât o forță aplicată unui fluid incompresibil nu modifică densitatea într-o măsură considerabilă. Deși aproape toate fluidele sunt compresibile, lichidele sunt cunoscute sub denumirea de fluide incompresibile, iar gazele se numesc fluide comprimabile.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este lichidul comprimabil
      - Definiție, Proprietăți
2. Ce este lichidul incompresibil
      - Definiție, Proprietăți
3. Care este diferența dintre lichidele comprimabile și cele incompresibile
       - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: lichid, fluid comprimabil, lichid incompresibil, lichid, gaz, densitate, număr Mach

Ce este lichidul comprimabil?

În general, gazele (și plasma = gazul ionizat) se numesc lichid compresibil. În condiții normale de temperatură și presiune, volumul sau densitatea unui fluid nu se modifică. Dar gazele prezintă variații în volum (deci în densitate) în prezența chiar unor mici variații ale temperaturii sau presiunii. Pentru a desemna un anumit lichid comprimabil, ar trebui să prezinte o schimbare considerabilă a densității atunci când se aplică o presiune sau o forță.

În termeni dinamici mai avansați din punct de vedere fluid, raportul dintre viteza debitului și viteza de zgomot în fluid este mai mare de 0,3 pentru fluidele comprimabile. Acest raport este, de asemenea, numit Numărul Mach.

La nivel molecular, atunci când se aplică o presiune asupra unui gaz, presiunea afectează gazul în toate direcțiile, determinând moleculele gazului să ducă la un grad ridicat de coliziune. Aceste coliziuni dau mai mult timp pentru ca moleculele de gaz să interacționeze între ele și pot apărea forțe de atracție între molecule. Aceste forțe de atracție reduc mișcarea moleculelor de gaze. Aceasta are ca rezultat comprimarea gazului.

Figura 2: Moleculele de gaz într-un container

Ce este lichidul incompresibil?

Lichidele se numesc lichide incompresibile. Volumul sau densitatea lichidelor nu se modifică cu ușurință atunci când se aplică o presiune. În funcție de dinamica fluidului, raportul dintre viteza fluxului și viteza de zgomot în mediu trebuie să fie mai mic de 0,3 pentru ca un fluid să nu fie comprimat. Prin urmare, acest raport este mai mic decât 0,3 pentru lichide, ceea ce îl face un fluid incompresibil.

Spre deosebire de gaze, moleculele sau atomii lichidelor sunt mai aglomerate (nu sunt ambalate bine ca în solide). Astfel, o presiune aplicată pe lichid nu modifică densitatea într-o măsură considerabilă. Cu alte cuvinte, volumul lichidului nu este redus cu o presiune aplicată asupra lichidului.

Deși lichidele sunt considerate incompresibile în funcție de dinamica fluidelor, lichidele sunt de asemenea comprimabile când se aplică o presiune, dar schimbarea densității sau a volumului este prea mică pentru a fi calculată. Prin urmare, este considerat un fluid incompresibil.

Figura: Molecule lichide într-un container

Diferențele dintre lichidul comprimabil și cel incompresibil

Definiție

Fluid compresibil: Lichidul comprimabil este o chestiune care poate fi comprimată prin aplicarea unei presiuni externe.

Fluid incompresibil: Fluidul incompresibil este o chestiune care nu poate fi comprimată prin aplicarea unei presiuni externe.

Volum

Fluid compresibil: Volumul fluidului compresibil poate fi redus prin aplicarea unei presiuni asupra fluidului.

Fluid incompresibil: Volumul fluidului incompresibil nu poate fi redus prin aplicarea unei presiuni asupra fluidului.

Densitate

Fluid compresibil: Densitatea fluidului comprimabil poate fi modificată prin aplicarea unei presiuni asupra fluidului.

Fluid incompresibil: Densitatea fluidului incompresibil nu poate fi modificată prin aplicarea unei presiuni asupra fluidului.

Numărul Mach

Fluid compresibil: Valoarea a Numărul Mach ar trebui să fie mai mare de 0,3 pentru un fluid comprimabil.

Fluid compresibil: Valoarea a Numărul Mach trebuie să fie mai mică de 0,3 pentru un fluid incompresibil.

Concluzie

Un fluid este o substanță care poate curge cu ușurință. Un fluid nu are o formă precisă și ia forma recipientului pe care îl ocupă. Există forțe de atracție foarte slabe între moleculele fluidului. Fazele gazoase și lichide sunt considerate fluide, în principal datorită capacității lor de a curge. Gazele sunt denumite lichide compresibile, în timp ce lichidele se numesc lichide incompresibile. Principala diferență între lichidul comprimabil și incompresibil este faptul că o forță aplicată unui fluid comprimabil modifică densitatea unui fluid, în timp ce o forță aplicată unui fluid incompresibil nu modifică densitatea într-o măsură considerabilă.

Referințe:

1. Chang, Raymond și Kenneth A. Goldsby. Chimie. New York: McGraw-Hill, 2016. Imprimare.
2. "Fluid comprimabil". Farlex, n.d. Web. Disponibil aici. 07 iunie 2017. 
3. "Ce este un lichid?" Boundless. Boundless, 08 august 2016. Web. Disponibil aici. 07 iunie 2017. 

Datorită fotografiei:

1. "Teoria cinetică a gazelor" De I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Modelul lichid" de Teilchenmodell Flüssigkeit.svg: Kaneiderdaniel.Originalul de încărcare a fost Kaneiderdaniel la locul de muncă de.wikipediaderivativă: Kayau (talk) - Teilchenmodell Flüssigkeit.svg (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons