СЖИМА́ЕМОСТЬ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
СЖИМА́ЕМОСТЬ, способность вещества изменять свой объём под действием всестороннего внешнего давления. Количественно С. вещества при заданных темп-ре и давлении описывается величиной коэф. С. $β$, который определяется как относит. изменение удельного объёма $V$ с ростом давления $p$ при условии обратимости этого изменения:$$β=-\frac{1}{V} \left( \frac{\Delta V}{\Delta p}\right).$$
Наибольшую С. при нормальном давлении имеют газы. Их С. в десятки тысяч раз выше С. жидкостей. Среди жидкостей малой С. обладают металлич. расплавы. Напр., С. ртути при нормальных условиях равна 4·10–11 Па (для сравнения: С. воды составляет 4,5·10–10 Па, этилового спирта – 1,1·10–9 Па). С ростом давления $p$ С. уменьшается. При $p$=3–5 ГПа С. большинства жидкостей различаются не более чем на 10% и приближаются (при не очень высоких темп-рах) к С. твёрдых веществ. Наименьшей С. обладают твёрдые вещества с сильной межатомной связью (напр., алмаз, С. которого составляет 1,8·10–12 Па). Среди металлов высокие значения С. характерны для щелочных металлов, напр. С. рубидия равна 3,8·10–9 Па (для сравнения: С. свинца составляет 2,4·10–11 Па, железа – 5,8·10–12 Па). Для анизотропных твёрдых тел относит. изменение размеров под внешним давлением описывается линейной С. вдоль кристаллографич. осей. Различают изотермич. С. (сжатие происходит при постоянной темп-ре) и адиабатич. С. (сжатие при постоянной энтропии вещества). Величина, обратная коэф. С., называется объёмным модулем упругости (модулем всестороннего сжатия). Коэф. С. – важная физич. характеристика вещества, обусловленная действием сил межатомного (межмолекулярного) взаимодействия.
Знание С. веществ необходимо для расчёта процессов тепло- и массопереноса, проектирования оборудования в теплоэнергетике и химич. пром-сти, для расчёта узлов и деталей машин, работающих в условиях больших гидро- и аэродинамич. нагрузок, и т. п.