Διαφορά μεταξύ συμπιεστών και ασυμπίεστων υγρών

Κύρια διαφορά – Συμπιεστά έναντι ασυμπίεστων υγρών

Τα υγρά είναι μια υποκατηγορία της ύλης που περιλαμβάνει αέρια και υγρά. Τα αέρια και τα υγρά ονομάζονται ρευστά λόγω της ικανότητάς τους να ρέουν, της ικανότητάς τους να παραμορφώνονται όταν ασκείται δύναμη και της υψηλής ρευστότητάς τους. Σε ατομικό επίπεδο, τα ρευστά αποτελούνται από άτομα ή μόρια που ρέουν εύκολα. δεν είναι σφιχτά συσκευασμένα και το υγρό αποκτά το σχήμα του δοχείου που καταλαμβάνει. Η κύρια διαφορά μεταξύ συμπιεστού και ασυμπίεστου ρευστού είναι ότι μια δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα συμπιεστό ρευστό αλλάζει την πυκνότητα ενός ρευστού ενώ μια δύναμη που ασκείται σε ένα ασυμπίεστο ρευστό δεν αλλάζει την πυκνότητα σε σημαντικό βαθμό. Αν και σχεδόν όλα τα υγρά είναι συμπιέσιμα, τα υγρά είναι γνωστά ως ασυμπίεστα υγρά και τα αέρια ονομάζονται συμπιεστά ρευστά.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι Συμπιεστό Ρευστό
      – Ορισμός, Ιδιότητες
2. Τι είναι το ασυμπίεστο υγρό
      – Ορισμός, Ιδιότητες
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Συμπιεστών και Ασυμπίεστων Υγρών
       – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ρευστό, Συμπιεστό Ρευστό, Ασυμπίεστο Ρευστό, Υγρό, Αέριο, Πυκνότητα, Αριθμός Mach

Τι είναι Συμπιεστό Ρευστό;

Γενικά, τα αέρια (και το πλάσμα=ιονισμένο αέριο) ονομάζονται συμπιέσιμο ρευστό. Σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, ο όγκος ή η πυκνότητα ενός ρευστού δεν αλλάζει. Αλλά τα αέρια παρουσιάζουν διακύμανση στον όγκο (άρα και στην πυκνότητα) με την παρουσία ακόμη και μικρών διακυμάνσεων στη θερμοκρασία ή την πίεση. Για να ονομάσουμε ένα συγκεκριμένο συμπιεστό ρευστό, θα πρέπει να παρουσιάζει σημαντική αλλαγή πυκνότητας όταν ασκείται πίεση ή δύναμη.

Σε πιο προηγμένους ρευστοδυναμικούς όρους, η αναλογία μεταξύ της ταχύτητας ροής και της ταχύτητας του ήχου στο ρευστό είναι μεγαλύτερη από 0,3 για συμπιεστά ρευστά. Αυτή η αναλογία ονομάζεται επίσης Αριθμός Μαχ .

Σε μοριακό επίπεδο, όταν ασκείται πίεση σε ένα αέριο, η πίεση επηρεάζει το αέριο προς όλες τις κατευθύνσεις, με αποτέλεσμα τα μόρια του αερίου να έχουν ως αποτέλεσμα υψηλό βαθμό σύγκρουσης . Αυτές οι συγκρούσεις δίνουν περισσότερο χρόνο στα μόρια του αερίου να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους και μπορεί να προκύψουν περισσότερες δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων. Αυτές οι ελκτικές δυνάμεις μειώνουν την κίνηση των μορίων αερίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη συμπίεση του αερίου.

Εικόνα 2:Μόρια αερίου σε ένα δοχείο

Τι είναι το ασυμπίεστο υγρό;

Τα υγρά ονομάζονται ασυμπίεστα υγρά. Ο όγκος ή η πυκνότητα των υγρών δεν μεταβάλλεται εύκολα όταν ασκείται πίεση σε αυτά. Σύμφωνα με τη δυναμική των ρευστών, η αναλογία μεταξύ της ταχύτητας ροής και της ταχύτητας του ήχου στο μέσο πρέπει να είναι μικρότερη από 0,3 για να είναι ένα ρευστό ασυμπίεστο. Ως εκ τούτου, αυτή η αναλογία είναι μικρότερη από 0,3 για τα υγρά, καθιστώντας το ασυμπίεστο ρευστό.

Σε αντίθεση με τα αέρια, τα μόρια ή τα άτομα των υγρών είναι πιο στενά συσκευασμένα (όχι σφιχτά συσκευασμένα όπως στα στερεά). Έτσι, μια πίεση που ασκείται στο υγρό δεν αλλάζει την πυκνότητα σε σημαντικό βαθμό. Με άλλα λόγια, ο όγκος του υγρού δεν μειώνεται με την ασκούμενη πίεση στο υγρό.

Αν και τα υγρά θεωρούνται ασυμπίεστα σύμφωνα με τη δυναμική των ρευστών, τα υγρά είναι επίσης συμπιέσιμα όταν ασκείται πίεση, αλλά η μεταβολή της πυκνότητας ή του όγκου είναι πολύ μικρή για να υπολογιστεί. Ως εκ τούτου, θεωρείται ως ασυμπίεστο υγρό.

Εικόνα:Υγρά μόρια σε δοχείο

Διαφορές μεταξύ συμπιεστού και ασυμπίεστου υγρού

Ορισμός

Συμπιεστό υγρό: Το συμπιεστό υγρό είναι μια ύλη που μπορεί να συμπιεστεί με την εφαρμογή εξωτερικής πίεσης.

Ασυμπίεστο υγρό:  Το ασυμπίεστο υγρό είναι μια ύλη που δεν μπορεί να συμπιεστεί με την εφαρμογή εξωτερικής πίεσης.

Τόμος

Συμπιεστό υγρό:  Ο όγκος του συμπιέσιμου υγρού μπορεί να μειωθεί με την εφαρμογή πίεσης στο υγρό.

Ασυμπίεστο υγρό:  Ο όγκος του ασυμπίεστου υγρού δεν μπορεί να μειωθεί με την εφαρμογή πίεσης στο υγρό.

Πυκνότητα

Συμπιεστό υγρό:  Η πυκνότητα του συμπιεστού ρευστού μπορεί να αλλάξει με την εφαρμογή πίεσης στο υγρό.

Ασυμπίεστο υγρό: Η πυκνότητα του ασυμπίεστου υγρού δεν μπορεί να αλλάξει με την εφαρμογή πίεσης στο υγρό.

Αριθμός Μαχ

Συμπιεστό υγρό:  Η τιμή του Αριθμός Mach θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 0,3 για ένα συμπιέσιμο υγρό.

Συμπιεστό υγρό:  Η τιμή του Αριθμός Mach θα πρέπει να είναι μικρότερο από 0,3 για ένα ασυμπίεστο υγρό.

Συμπέρασμα

Ένα υγρό είναι μια ουσία που μπορεί να ρέει εύκολα. Ένα ρευστό δεν έχει καθορισμένο σχήμα και παίρνει το σχήμα του δοχείου στο οποίο είναι κατειλημμένο. Υπάρχουν πολύ αδύναμες δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων του ρευστού. Οι αέριες και υγρές φάσεις θεωρούνται ρευστά κυρίως λόγω της ικανότητάς τους να ρέουν. Τα αέρια ονομάζονται συμπιέσιμο ρευστό ενώ τα υγρά ονομάζονται ασυμπίεστο ρευστό. Η κύρια διαφορά μεταξύ συμπιεστού και ασυμπίεστου ρευστού είναι ότι μια δύναμη που ασκείται σε ένα συμπιέσιμο ρευστό αλλάζει την πυκνότητα ενός ρευστού ενώ μια δύναμη που ασκείται σε ένα ασυμπίεστο ρευστό δεν αλλάζει την πυκνότητα σε σημαντικό βαθμό.

Αναφορές:

1. Chang, Raymond και Kenneth A. Goldsby. Χημεία. Νέα Υόρκη:McGraw-Hill, 2016. Εκτύπωση.
2. "Compressible fluid." Το Ελεύθερο Λεξικό. Farlex, ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 07 Ιουνίου 2017. 
3. "Τι είναι ένα υγρό;" Απεριόριστος. Boundless, 08 Αυγούστου 2016. Web. Διαθέσιμο εδώ. 07 Ιουνίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. “Kinetic theory of gases” By I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. “Liquid model” By Teilchenmodell Flüssigkeit.svg:Kaneiderdaniel.Ο αρχικός μεταφορτωτής ήταν ο Kaneiderdaniel στο de.wikipediau συζήτηση) – Teilchenmodell Flüssigkeit.svg (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia