Der Hauptunterschied zwischen komprimierbaren und inkompressiblen Flüssigkeiten besteht darin, dass die komprimierbaren Flüssigkeiten in der Realität vorkommen, während die inkompressiblen Flüssigkeiten ein Konzept sind, das zur Vereinfachung von Berechnungen entwickelt wurde.
Flüssigkeiten sind entweder Gase oder Flüssigkeiten, die die Form des Behälters annehmen. In der Fluiddynamik ist die Kompressibilität einer Flüssigkeit ein sehr wichtiger Faktor. In der Natur sind alle Flüssigkeiten kompressibel, aber wir definieren inkompressible Flüssigkeiten für unsere Studienzwecke. Die Konzepte kompressibler und inkompressibler Fluide spielen eine große Rolle in Bereichen wie Strömungsdynamik, Strömungsstatik, Luftfahrt und vielen anderen Bereichen. Daher ist es wichtig, die Konzepte der Kompressibilität von Flüssigkeiten richtig zu verstehen, um solche Felder zu verstehen.
Was sind komprimierbare Flüssigkeiten?
Jede Flüssigkeit, der wir in unserem täglichen Leben begegnen, ist komprimierbar. Um zu verstehen, was kompressible Flüssigkeiten sind, muss man zuerst verstehen, was Kompressibilität ist. Die Kompressibilität einer Flüssigkeit ist die Verringerung des Volumens der Flüssigkeit aufgrund von auf sie einwirkenden äußeren Drücken. Umgekehrt verringert ein komprimierbares Fluid sein Volumen bei Vorhandensein von äußerem Druck. Daher können wir die quantitative Messung der Kompressibilität als relative Volumenänderung der Flüssigkeit als Reaktion auf eine Druckänderung nehmen.
Das Symbol für Kompressibilität ist β oder κ. Daher können wir die Kompressibilität mathematisch definieren als
κ=(-1/v) ∂V/∂p, wobei V das Volumen und p der Druck ist.
In Wirklichkeit ist jedes Gas stark komprimierbar, aber Flüssigkeiten sind nicht stark komprimierbar. Daher können wir die Kompressibilität in zwei Formen definieren; adiabatische und isotherme Kompressibilität.
Abbildung 01: LPG-Zylinder enth alten komprimierte Gase
Die adiabatische Kompressibilität beschreibt die Kompressibilität des Systems bei konstanter Temperatur des Systems. Wir können es mit βV bezeichnen, während sich die isotherme Kompressibilität auf die Kompressibilität bezieht, die ohne Energieübertragung zwischen dem System und der Umgebung gemessen wird. Wir können ihn mit βS bezeichnen. Da ein adiabatischer Prozess auch isentrop ist, ist dieser Prozess ein konstanter Entropieprozess.
Was sind inkompressible Flüssigkeiten?
Inkompressible Flüssigkeiten sind eine hypothetische Art von Flüssigkeiten, die die Wissenschaftler zur Vereinfachung der Berechnungen eingeführt haben. Eine inkompressible Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die das Volumen der Flüssigkeit aufgrund von äußerem Druck nicht ändert. Die meisten grundlegenden Berechnungen, die wir in der Fluiddynamik durchführen, beruhen auf der Annahme, dass die Flüssigkeit inkompressibel ist.
Die Näherung der Inkompressibilität ist für die meisten Flüssigkeiten akzeptabel, da ihre Kompressibilität sehr gering ist. Die Kompressibilität von Gasen ist jedoch hoch, sodass wir Gase nicht als inkompressible Flüssigkeiten annähern können. Die Kompressibilität einer inkompressiblen Flüssigkeit ist immer Null.
Was ist der Unterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten?
Kompressible Flüssigkeiten kommen in der Realität vor. Tatsächlich sind alle in der Natur vorkommenden Flüssigkeiten komprimierbar. Inkompressible Flüssigkeiten sind ein Konzept, das die Wissenschaftler zur Vereinfachung von Berechnungen entwickelt haben. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten. Dementsprechend besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten darin, dass das Volumen komprimierbarer Flüssigkeiten abnimmt, wenn wir äußeren Druck ausüben, das Volumen inkompressibler Flüssigkeiten jedoch konstant bleibt. Außerdem sind die strömungsdynamischen Berechnungen für inkompressible Flüssigkeiten sehr einfach im Vergleich zu den Berechnungen mit kompressiblen Flüssigkeiten.
Zusammenfassung – Kompressible vs. inkompressible Flüssigkeiten
Ein Fluid ist entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit. Wir können Flüssigkeiten in zwei große Gruppen als komprimierbare und inkompressible Flüssigkeiten einteilen, abhängig von ihrer Fähigkeit, einer Kompression zu unterliegen. Es gibt jedoch keine solchen Fluide, die keiner Kompression unterliegen. Somit ist das Konzept der inkompressiblen Flüssigkeiten hypothetisch. Der Hauptunterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten besteht darin, dass die komprimierbaren Flüssigkeiten in der Realität vorkommen, während die inkompressiblen Flüssigkeiten ein Konzept sind, das zur Vereinfachung von Berechnungen entwickelt wurde.
