En la termodinámica y los mecánicos flúidos, la compresibilidad es una medida del cambio de volumen relativo de un líquido o sólido pues una respuesta a un cambio de la presión (o la tensión mala ).
donde está el V el volumen y el p es la presión . La declaración antedicha es incompleta, porque para cualquier objeto o sistema la magnitud de la compresibilidad depende fuerte encendido si el proceso es el adibático o el isotérmico. Definimos por consiguiente la compresibilidad isotérmica como: dejado
donde el suscrito T indica que el diferencial parcial debe ser tomado en la temperatura constante. La compresibilidad adibática como: dejado
donde está entropía el S . Para un sólido, la distinción entre los dos es generalmente insignificante.
Lo contrario de la compresibilidad se llama el módulo a granel, a menudo denotado K (a veces B ). Esa página también contiene algunos ejemplos para diversos materiales.
Dinámica flúida
Dinámica aeronáutica
La compresibilidad es un factor importante en aerodinámica . A las velocidades bajas, la compresibilidad del aire no es significativa en lo referente a diseño de los aviones, pero como la circulación de aire acerca y excede a la velocidad del sonido, un anfitrión de nuevos efectos aerodinámicos llega a ser importante en el diseño de aviones. Estos efectos, a menudo varios de ellos a la vez, hicieron muy difícil para que los aviones de la era de la Segunda Guerra Mundial alcancen velocidades mucho más allá de 800 kilómetros por hora (500mph).Algunos de los efectos de menor importancia incluyen los cambios a la circulación de aire que llevan a los problemas en control. Por ejemplo, el relámpago P-38 con su ala high-lift gruesa tenía un problema particular en zambullidas de alta velocidad que ése llevó a una condición de la nariz-abajo. Los pilotos incorporarían zambullidas, y después encuentran que podrían controlar no más el plano, que continuó olfateando encima hasta que se estrellara. Adición de un " flap" de la zambullida; debajo del ala alterada el centro de la distribución de presión de modo que el ala no perdiera su elevación. Esto fijó el problema.
Un problema similar afectó a algunos modelos del Spitfire de Supermarine. En las velocidades los alerones podrían aplicar más esfuerzo de torsión que las alas del Spitfire podrían dirigir delgadamente, y el ala entera torcería en la dirección opuesta. Esto significó que el plano rodaría en la dirección frente a el que el piloto pensó, y llevado a un número de accidentes. Modelos anteriores no eran bastante rápidos para que esto sea un problema, y así que no fue notado hasta que Spitfires modelo posteriores como el Mk.IX comenzaran a aparecer. Esto fue atenuada agregando considerable rigidez torsional a las alas, y curada enteramente cuando el Mk.
El FB 109 y Mitsubishi cero de Messerschmitt tenía el exacto enfrente del problema en el cual los controles llegaron a ser ineficaces. A velocidades más altas el piloto no podría mover simplemente los controles porque había demasiada circulación de aire sobre las superficies de control. Los planos llegaron a ser difíciles de maniobrar, y en arriba bastantes aviones menos maniobrables de las velocidades podría la producción ellos.
Finalmente, otro problema común que cabe en esta categoría es el alboroto . A algunas velocidades la circulación de aire sobre las superficies de control llegará a ser turbulenta, y los controles comenzarán a agitar. Si la velocidad de agitar está cercana a un armónico del movimiento del control, la resonancia podría romper el control apagado totalmente. Esto era un problema grave en el cero. Cuando los problemas con control pobre en la velocidad primero fueron encontrados, fueron tratados diseñando un nuevo estilo de la superficie de control con más energía. Sin embargo esto introdujo un nuevo modo resonante, y un número de planos fueron perdidos antes de que esto fuera descubierta.
Todos estos efectos se mencionan a menudo conjuntamente con el " del término; compressibility", pero de una forma del discurso, se utilizan incorrectamente. Desde un punto de vista terminantemente aerodinámico, el término debe referirse solamente a esos efectos secundarios que se presentan como resultado de los cambios en circulación de aire de un líquido incompresible (similar en efecto al agua) a un líquido compresible (que actúa como gas) como la velocidad del sonido se acerca. Hay dos efectos particularmente, la fricción de onda y el mach crítico . ¡la discusión del artículo si usted piensa que los términos incompresibles y compresibles deben ser intercambiados -->
La fricción de onda es una subida repentina de la fricción en los aviones, causados por el aire que se acumula delante de ella. A velocidades más bajas este aire tiene tiempo al " salir del way", dirigido por el aire delante de él que está en contacto con los aviones. Pero a la velocidad del sonido esto puede suceder no más, y el aire que era previamente siguiente ahora la línea aerodinámica alrededor de los aviones la golpea directo. La cantidad de energía necesitó superar este efecto es considerable. El mach crítico es la velocidad a la cual algo del aire que pasa sobre el ala de avión llega a ser supersónico.
A la velocidad del sonido la manera que la elevación se genera cambia dramáticamente, de la dominación por el principio de Bernoulli a las fuerzas generadas por las ondas expansivas puesto que está viajando el aire en la tapa del ala más rápidamente que en la parte inferior, debido al efecto de Bernoulli, a las velocidades cerca de la velocidad del sonido el aire en la tapa del ala será acelerada a supersónico. Cuando sucede esto la distribución de los cambios de la elevación dramáticamente, causando típicamente un ajuste de gran alcance de la nariz-abajo. Puesto que los aviones se acercaron normalmente a estas velocidades solamente en una zambullida, los pilotos divulgarían los aviones que intentan olfatear encima en la tierra.
Termodinámica
considera también:
l factor de compresibilidad El " del término; compressibility" también se utiliza en termodinámica para describir la desvianza en las características termodinámicas de un gas verdadero de ésos esperados de un gas ideal . Se define el factor de compresibilidad del como donde está la presión el p del gas, el T es su temperatura, y el es su volumen molar . En el caso de un gas ideal, el Z del factor de compresibilidad es igual a la unidad, y se recupera la ley de gas ideal familiar :
Z puede, generalmente ser mayor o menos que la unidad para un gas verdadero.
La desviación del comportamiento del gas ideal tiende a convertirse en particularmente significativa (o, equivalente, los parásitos del factor de compresibilidad lejos de la unidad) cerca del punto crítico, o en el caso de la temperatura de alta presión o baja. En estos casos, una carta generalizada de la compresibilidad o una ecuación alternativa estado adecuado mejor al problema se debe utilizar para producir resultados exactos.
Geologías
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