Verschil tussen samendrukbare en niet-samendrukbare vloeistoffen

Belangrijkste verschil - Compressible vs Incompressible Fluids

Vloeistoffen zijn een subcategorie van de materie die gassen en vloeistoffen omvat. Gassen en vloeistoffen worden vloeistoffen genoemd vanwege hun vermogen om te stromen, het vermogen om te vervormen wanneer een kracht wordt uitgeoefend en een hoge vloeibaarheid. Op atomair niveau bestaan ​​fluïda uit atomen of moleculen die gemakkelijk stromen; ze zijn niet stevig verpakt en vloeistof krijgt de vorm van de container die het inneemt. Het grootste verschil tussen samendrukbare en onsamendrukbare vloeistof is dat een kracht uitgeoefend op een samendrukbare vloeistof verandert de dichtheid van een vloeistof terwijl een kracht uitgeoefend op een onsamendrukbare vloeistof verandert de dichtheid niet in aanzienlijke mate. Hoewel bijna alle vloeistoffen samendrukbaar zijn, staan ​​vloeistoffen bekend als onsamendrukbare vloeistoffen en gassen worden samendrukbare vloeistoffen genoemd.

Key Areas Covered

1. Wat is samendrukbare vloeistof
      - Definitie, eigenschappen
2. Wat is Incompressible Fluid
      - Definitie, eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen Compressible en Incompressible Fluids
       - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: vloeistof, samendrukbare vloeistof, niet-samenpersbare vloeistof, vloeistof, gas, dichtheid, mach-nummer

Wat is samendrukbare vloeistof?

Over het algemeen worden gassen (en plasma = geïoniseerd gas) samendrukbare vloeistof genoemd. Bij normale temperatuur- en drukomstandigheden verandert het volume of de dichtheid van een vloeistof niet. Maar gassen tonen variatie in volume (dus in dichtheid) in de aanwezigheid van zelfs kleine variaties in temperatuur of druk. Om een ​​bepaalde vloeistof samendrukbaar te noemen, zou deze een aanzienlijke verandering van dichtheid moeten vertonen wanneer een druk of kracht wordt uitgeoefend.

In meer geavanceerde vloeiendheids-dynamische termen is de verhouding tussen de stroomsnelheid en de geluidssnelheid in het fluïdum groter dan 0,3 voor comprimeerbare fluïda. Deze verhouding wordt ook wel genoemd Mach nummer.

Op moleculair niveau, wanneer een druk wordt uitgeoefend op een gas, beïnvloedt de druk het gas in alle richtingen, waardoor de moleculen van het gas resulteren in een hoge mate van botsingen. Deze botsingen geven meer tijd voor de gasmoleculen om met elkaar in wisselwerking te staan ​​en er kunnen meer aantrekkingskrachten tussen moleculen optreden. Deze aantrekkingskrachten verminderen de beweging van gasmoleculen. Dit resulteert in de compressie van het gas.

Figuur 2: Gasmoleculen in een containe

Wat is Incompressible Fluid?

Vloeistoffen worden niet-samendrukbare vloeistof genoemd. Het volume of de dichtheid van vloeistoffen wordt niet gemakkelijk veranderd wanneer er een druk op wordt uitgeoefend. Volgens de vloeistofdynamica moet de verhouding tussen stroomsnelheid en de snelheid van geluid in het medium minder dan 0,3 zijn om een ​​fluïdum niet samendrukbaar te maken. Daarom is deze verhouding minder dan 0,3 voor vloeistoffen, waardoor het een onsamendrukbare vloeistof is.

Anders dan in gassen, zijn de moleculen of atomen van de vloeistoffen dichter verpakt (niet strak verpakt zoals in vaste stoffen). Aldus verandert een druk uitgeoefend op vloeistof de dichtheid niet in aanzienlijke mate. Met andere woorden, het volume van de vloeistof wordt niet verminderd met een uitgeoefende druk op de vloeistof.

Hoewel vloeistoffen volgens de vloeistofdynamica als niet-samendrukbaar worden beschouwd, zijn vloeistoffen ook samendrukbaar wanneer een druk wordt uitgeoefend, maar de verandering van de dichtheid of het volume is te klein om te worden berekend. Daarom wordt het beschouwd als een onsamendrukbare vloeistof.

Afbeelding: vloeibare moleculen in een container

Verschillen tussen samendrukbare en niet-samenpersbare vloeistof

Definitie

Samendrukbaar Fluid: Comprimeerbare vloeistof is een kwestie die kan worden gecomprimeerd met de toepassing van een externe druk.

Onsamendrukbare Fluid: Inpersbare vloeistof is een materie die niet kan worden gecomprimeerd met de toepassing van een externe druk.

Volume

Samendrukbaar Fluid: Het volume samendrukbare vloeistof kan worden verminderd door een druk uit te oefenen op de vloeistof.

Onsamendrukbare Fluid: Het volume van onsamendrukbare vloeistof kan niet worden verminderd door het uitoefenen van een druk op de vloeistof.

Dichtheid

Samendrukbaar Fluid: De dichtheid van de samendrukbare vloeistof kan worden gewijzigd door een druk uit te oefenen op de vloeistof.

Onsamendrukbare Fluid: De dichtheid van het onsamendrukbare fluïdum kan niet worden veranderd door het uitoefenen van een druk op het fluïdum.

Mach nummer

Samendrukbaar Fluid: De waarde van Mach nummer moet groter zijn dan 0,3 voor een samendrukbare vloeistof.

Samendrukbaar Fluid: De waarde van Mach nummer moet minder zijn dan 0,3 voor een onsamendrukbare vloeistof.

Conclusie

Een vloeistof is een stof die gemakkelijk kan vloeien. Een vloeistof heeft geen definitieve vorm en neemt de vorm aan van de container waarin deze zich bevindt. Er zijn zeer zwakke aantrekkingskrachten tussen moleculen van de vloeistof. Gas- en vloeistoffasen worden beschouwd als vloeistoffen, voornamelijk vanwege hun vermogen om te stromen. Gassen worden samendrukbare vloeistof genoemd, terwijl vloeistoffen niet-comprimeerbare vloeistof worden genoemd. Het belangrijkste verschil tussen samendrukbare en onsamendrukbare vloeistof is dat een kracht uitgeoefend op een samendrukbare vloeistof de dichtheid van een vloeistof verandert, terwijl een kracht uitgeoefend op een onsamendrukbare vloeistof de dichtheid niet in aanzienlijke mate verandert.

Referenties:

1. Chang, Raymond en Kenneth A. Goldsby. Chemie. New York: McGraw-Hill, 2016. Afdrukken.
2. "Comprimeerbare vloeistof." Het gratis woordenboek. Farlex, n.d. Web. Beschikbaar Hier. 7 juni 2017. 
3. "Wat is een vloeistof?" Grenzeloos. Grenzeloos, 08 augustus 2016. Web. Beschikbaar Hier. 7 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Kinetische theorie van gassen" door I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Vloeibaar model" door Teilchenmodell Flüssigkeit.svg: Kaneiderdaniel.Originele uploader was Kaneiderdaniel op de.wikipediaderivative werk: Kayau (talk) - Teilchenmodell Flüssigkeit.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia