Unterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten

Hauptunterschied - komprimierbare gegen inkompressible Flüssigkeiten

Flüssigkeiten sind eine Unterkategorie der Materie, zu der Gase und Flüssigkeiten gehören. Gase und Flüssigkeiten werden aufgrund ihrer Fließfähigkeit, Verformungsfähigkeit bei Kraftbeaufschlagung und hoher Fließfähigkeit als Fluide bezeichnet. Auf atomarer Ebene bestehen Flüssigkeiten aus Atomen oder Molekülen, die leicht fließen; Sie sind nicht dicht gepackt, und Flüssigkeit erhält die Form des Behälters, den sie einnimmt. Der Hauptunterschied zwischen komprimierbarer und inkompressibler Flüssigkeit ist der Eine Kraft, die auf ein kompressibles Fluid ausgeübt wird, ändert die Dichte eines Fluids wohingegen Eine Kraft, die auf ein inkompressibles Fluid ausgeübt wird, ändert die Dichte nicht wesentlich. Obwohl fast alle Flüssigkeiten kompressibel sind, werden Flüssigkeiten als inkompressible Fluide bezeichnet und Gase als kompressible Fluide.

Wichtige Bereiche

1. Was ist kompressible Flüssigkeit?
      - Definition, Eigenschaften
2. Was ist inkompressible Flüssigkeit?
      - Definition, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen kompressiblen und inkompressiblen Flüssigkeiten?
       - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Flüssigkeit, komprimierbare Flüssigkeit, inkompressible Flüssigkeit, Flüssigkeit, Gas, Dichte, Mach-Nummer

Was ist kompressible Flüssigkeit??

Im Allgemeinen werden Gase (und Plasma = ionisiertes Gas) als komprimierbare Flüssigkeit bezeichnet. Bei normalen Temperatur- und Druckbedingungen ändert sich das Volumen oder die Dichte einer Flüssigkeit nicht. Gase zeigen jedoch eine Variation des Volumens (daher der Dichte), selbst wenn nur geringe Temperatur- oder Druckschwankungen vorliegen. Um ein bestimmtes kompressibles Fluid zu nennen, sollte es eine erhebliche Änderung der Dichte zeigen, wenn ein Druck oder eine Kraft ausgeübt wird.

In einer fortgeschrittenen fluiddynamischen Hinsicht ist das Verhältnis zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit für kompressible Flüssigkeiten größer als 0,3. Dieses Verhältnis wird auch genannt Mach Nummer.

Wenn auf einem molekularen Bereich ein Druck auf ein Gas ausgeübt wird, beeinflusst der Druck das Gas in alle Richtungen, wodurch die Gasmoleküle zu einem hohen Grad an Kollisionen führen. Diese Kollisionen geben den Gasmolekülen mehr Zeit, miteinander zu interagieren, und es können mehr Anziehungskräfte zwischen den Molekülen auftreten. Diese Anziehungskräfte reduzieren die Bewegung von Gasmolekülen. Dies führt zur Verdichtung des Gases.

Abbildung 2: Gasmoleküle in einem Contain

Was ist inkompressible Flüssigkeit??

Flüssigkeiten werden als inkompressible Flüssigkeit bezeichnet. Das Volumen oder die Dichte von Flüssigkeiten ändert sich nicht leicht, wenn Druck darauf ausgeübt wird. Gemäß der Fluiddynamik sollte das Verhältnis zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Schallgeschwindigkeit im Medium weniger als 0,3 betragen, damit ein Fluid inkompressibel ist. Daher beträgt dieses Verhältnis für Flüssigkeiten weniger als 0,3, was es zu einer inkompressiblen Flüssigkeit macht.

Im Gegensatz zu Gasen sind die Moleküle oder Atome der Flüssigkeiten dichter gepackt (nicht so dicht wie in Feststoffen). Ein auf die Flüssigkeit ausgeübter Druck verändert daher die Dichte nicht wesentlich. Mit anderen Worten wird das Volumen der Flüssigkeit nicht mit einem auf die Flüssigkeit ausgeübten Druck reduziert.

Obwohl Flüssigkeiten aufgrund der Fluiddynamik als inkompressibel betrachtet werden, sind Flüssigkeiten auch bei Druckbeaufschlagung komprimierbar, aber die Änderung der Dichte oder des Volumens ist zu gering, um berechnet zu werden. Daher wird es als inkompressible Flüssigkeit betrachtet.

Abbildung: Flüssige Moleküle in einem Behälter

Unterschiede zwischen komprimierbarer und inkompressibler Flüssigkeit

Definition

Kompressible Flüssigkeit: Komprimierbare Flüssigkeit ist eine Angelegenheit, die unter Anwendung eines äußeren Drucks komprimiert werden kann.

Inkompressible Flüssigkeit: Inkompressible Flüssigkeit ist eine Angelegenheit, die nicht unter Anwendung eines äußeren Drucks komprimiert werden kann.

Volumen

Kompressible Flüssigkeit: Das Volumen des komprimierbaren Fluids kann durch Anwendung eines Drucks auf das Fluid reduziert werden.

Inkompressible Flüssigkeit: Das Volumen des inkompressiblen Fluids kann nicht durch Anlegen eines Drucks auf das Fluid reduziert werden.

Dichte

Kompressible Flüssigkeit: Die Dichte des komprimierbaren Fluids kann durch Anlegen eines Drucks auf das Fluid geändert werden.

Inkompressible Flüssigkeit: Die Dichte des inkompressiblen Fluids kann nicht geändert werden, wenn Druck auf das Fluid ausgeübt wird.

Mach-Nummer

Kompressible Flüssigkeit: Der Wert von Mach Nummer sollte für eine kompressible Flüssigkeit größer als 0,3 sein.

Kompressible Flüssigkeit: Der Wert von Mach Nummer sollte für eine inkompressible Flüssigkeit unter 0,3 liegen.

Fazit

Eine Flüssigkeit ist eine Substanz, die leicht fließen kann. Eine Flüssigkeit hat keine bestimmte Form und nimmt die Form des Behälters an, in dem sie sich befindet. Es gibt sehr schwache Anziehungskräfte zwischen den Molekülen der Flüssigkeit. Gas- und Flüssigkeitsphasen werden hauptsächlich aufgrund ihrer Fließfähigkeit als Flüssigkeiten betrachtet. Gase werden als komprimierbare Flüssigkeit bezeichnet, während Flüssigkeiten als inkompressible Flüssigkeit bezeichnet werden. Der Hauptunterschied zwischen komprimierbarem und inkompressiblem Fluid ist, dass eine auf ein komprimierbares Fluid ausgeübte Kraft die Dichte eines Fluids ändert, wohingegen eine auf ein inkompressibles Fluid ausgeübte Kraft die Dichte nicht wesentlich verändert.

Verweise:

1. Chang, Raymond und Kenneth A. Goldsby. Chemie. New York: McGraw-Hill, 2016. Drucken.
2. „Kompressible Flüssigkeit“. Das freie Wörterbuch. Farlex, n. D. Netz. Hier verfügbar. 07. Juni 2017. 
3. „Was ist eine Flüssigkeit?“ Grenzenlos. Boundless, 08. Aug. 2016. Web. Hier verfügbar. 07. Juni 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. "Kinetische Theorie der Gase" Von I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Liquid model“ Von Teilchenmodell Flüssigkeit.svg: Kaneiderdaniel.Ursprünglicher Uploader war Kaneiderdaniel bei de.wikipediaderivative: Kayau (Diskussion) - Teilchenmodell Flüssigkeit.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia