Összenyomhatatlanság: A folyadékok és szilárd anyagok alapvető tulajdonsága

Az összenyomhatatlanság a folyadék vagy a szilárd anyag olyan tulajdonsága, ahol az anyag sűrűsége állandó marad a nyomásváltozás hatására. Más szóval, az anyag nem tömörül vagy tágul jelentősen, ha nyomásváltozásoknak van kitéve. Ez a tulajdonság jellemzően folyadékokhoz és gázokhoz köthető, de egyes szilárd anyagok bizonyos körülmények között összenyomhatatlanságot is mutathatnak.

Az összenyomhatatlanság számos mérnöki és tudományos alkalmazásban fontos tulajdonság, mivel lehetővé teszi a folyadékok viselkedésének pontos előrejelzését és olyan rendszerek tervezését, amelyekre támaszkodnak. a folyadék áramlásán. Például összenyomhatatlan folyadékokat használnak a hidraulikus rendszerekben, például az autófékekben és a szervokormány-rendszerekben, valamint az olyan orvosi eszközökben, mint a vérpumpák és a kamrai segédeszközök.

Az összenyomhatatlanság matematikailag olyan anyag, amely nem változtatja meg a térfogatát. amikor nyomásváltozásoknak van kitéve. Ez a következő egyenlettel fejezhető ki:

ΔV = 0

ahol ΔV a térfogat változása és P a nyomás. Amikor az összenyomhatatlan anyagra nehezedő nyomás megváltozik, az anyag nem tágul vagy zsugorodik jelentősen, így a térfogatváltozás nulla.

Az összenyomhatatlanság sok anyag alapvető tulajdonsága, de nem mindig tökéletes tulajdonság. Egyes anyagok, például a gázok, erősen összenyomhatóak, és jelentős térfogatváltozásokon eshetnek át, ha nyomásváltozásoknak vannak kitéve. Más anyagok, például szilárd anyagok bizonyos fokú összenyomhatóságot mutathatnak bizonyos körülmények között, például nagy alakváltozási sebesség vagy magas hőmérséklet mellett. Számos gyakorlati célból azonban az összenyomhatatlanság hasznos közelítés, amely lehetővé teszi a folyadék viselkedésének pontos előrejelzését és a folyadékáramlásra támaszkodó rendszerek tervezését.