Põhiline erinevus kokkusurutavate ja kokkusurumatute vedelike vahel on see, et kokkusurutavad vedelikud esinevad tegelikkuses, samas kui kokkusurumatud vedelikud on arvutamise hõlbustamiseks välja töötatud kontseptsioon.
Vedelikud on kas gaasid või vedelikud, mis võtavad anuma kuju. Vedeliku dünaamikas on vedeliku kokkusurutavus väga oluline tegur. Looduses on kõik vedelikud kokkusurutavad, kuid meie uurimise mugavuse huvides määratleme kokkusurumatud vedelikud. Kokkusurutavate ja kokkusurumatute vedelike mõisted mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu vedelike dünaamika, vedeliku staatika, lennundus ja paljud teised valdkonnad. Seetõttu on selliste väljade mõistmiseks ülioluline omada vedelike kokkusurutavuse mõisteid õigesti.
Mis on kokkusurutavad vedelikud?
Iga vedelik, mida me igapäevaelus kohtame, on kokkusurutav. Et mõista, mis on kokkusurutavad vedelikud, tuleb kõigepe alt mõista, mis on kokkusurutavus. Vedeliku kokkusurutavus on vedeliku mahu vähenemine sellele mõjuva välisrõhu mõjul. Vastupidi, kokkusurutav vedelik vähendab välise rõhu juuresolekul oma mahtu. Seetõttu võime kokkusurutavuse kvantitatiivset mõõtmist võtta kui vedeliku suhtelist ruumala muutust vastusena rõhu muutusele.
Tihendatavuse sümbol on β või κ. Seega saame tihendatavuse matemaatiliselt määratleda kui
κ=(-1/v) ∂V/∂p, kus V on helitugevus ja p on rõhk.
Tegelikkuses on iga gaas tugev alt kokkusurutav, kuid vedelikud ei ole väga kokkusurutavad. Seetõttu saame tihendatavuse määratleda kahel kujul; adiabaatiline ja isotermiline kokkusurutavus.
Joonis 01: LPG balloonid sisaldavad surugaase
Adiabaatiline kokkusurutavus kirjeldab süsteemi kokkusurutavust, kui süsteemi temperatuur on konstantne. Me võime seda tähistada βV, samas kui isotermiline kokkusurutavus viitab kokkusurutavusele, mida mõõdetakse süsteemi ja keskkonna vahelise energiaülekande puudumisel. Saame seda tähistada βS Kuna adiabaatiline protsess on samuti isentroopne, on see protsess pidev entroopiaprotsess.
Mis on kokkusurumatud vedelikud?
Kokkusurumatud vedelikud on hüpoteetiline vedelike tüüp, mille teadlased arvutuste hõlbustamiseks tutvustasid. Kokkusurumatu vedelik on vedelik, mis välisrõhu mõjul ei muuda vedeliku mahtu. Enamik põhiarvutusi, mida me vedeliku dünaamikas teeme, sõltub eeldusest, et vedelik on kokkusurumatu.
Ligikaudne kokkusurumatuse väärtus on enamiku vedelike puhul vastuvõetav, kuna nende kokkusurutavus on väga madal. Gaaside kokkusurutavus on aga kõrge, mistõttu ei saa me gaase kokkusurumatute vedelikena ligikaudselt hinnata. Kokkusurumatu vedeliku kokkusurutavus on alati null.
Mis vahe on kokkusurutavatel ja kokkusurumatutel vedelikel?
Surutavad vedelikud esinevad tegelikkuses. Tegelikult on kõik looduses leiduvad vedelikud kokkusurutavad. Kokkusurumatud vedelikud on kontseptsioon, mille teadlased arvutamise hõlbustamiseks välja töötasid. Seega on see peamine erinevus kokkusurutavate ja kokkusurumatute vedelike vahel. Sellest lähtuv alt on oluline erinevus kokkusurutavate ja kokkusurumatute vedelike vahel selles, et kokkusurutavate vedelike maht väheneb, kui rakendame välist survet, kuid kokkusurumatute vedelike maht jääb muutumatuks. Pealegi on vedeliku dünaamilised arvutused kokkusurumatute vedelike jaoks väga lihtsad, võrreldes kokkusurutavaid vedelikke hõlmavate arvutustega.
Kokkuvõte – kokkusurutavad vs mittekokkusurutavad vedelikud
Vedelik on kas gaas või vedelik. Sõltuv alt nende kokkusurumisvõimest saame vedelikud liigitada kahte suurde rühma: kokkusurutavad ja mittekokkusurutavad vedelikud. Siiski ei ole selliseid vedelikke, mis ei läbi kokkusurumist. Seega on kokkusurumatute vedelike mõiste hüpoteetiline. Peamine erinevus kokkusurutavate ja kokkusurumatute vedelike vahel on see, et kokkusurutavad vedelikud esinevad tegelikkuses, samas kui kokkusurumatud vedelikud on arvutamise hõlbustamiseks välja töötatud kontseptsioon.
