Formeln für die Kompressibilität von Festkörpern

Ich belege dieses Semester einen Kurs in Mechanik, sowie einen Kurs in Reservoirphysik. Beide Kurse haben Abschnitte, die sich mit Druck/Kompressibilität von Feststoffen befassen, aber die Formeln sehen etwas anders aus, also habe ich mich gefragt, ob sie wirklich dasselbe bedeuten oder nicht.

In meinem Mechanikunterricht wurde mir gesagt:

Δ P = B ( Δ v v 0 )

Wo B ist eine Konstante, die als Kompressionsmodul eines gegebenen Materials bekannt ist.

In meiner Reservoir-Physik-Klasse wird mir die Formel vorgelegt:

C = 1 v ( v P ) T

Wo C wird als isotherme Kompressibilität bezeichnet .

Meine Frage ist also - sind diese Formeln im Grunde gleich, wo C = 1 B ? Und wenn sie nicht gleich sind, kann mir bitte jemand den Unterschied erklären? Ich wäre wirklich dankbar, wenn mir jemand dabei helfen könnte!

Antworten (1)

Ja, der Kompressionsmodul B der Kehrwert der isothermen Kompressibilität ist C ,

B = 1 C .
Siehe zB Wikipedia .

Der "Bulk-Modul" ist eine typischere Terminologie in der Mechanik, wo wir uns nicht viel um Wärme kümmern und wo die typische Annahme ist, dass die Temperatur konstant gehalten wird (weil mechanische Motoren anfangen zu versagen, wenn ihre Temperatur schief geht); der Kompressionsmodul ist wegen der Wahl der Disziplin Mechanik "isotherm".

In der Thermodynamik spricht man von Kompressibilität – eine Terminologie, die an Gase erinnert, die in der Thermodynamik „einfach“ sind – und das Adjektiv „isotherm“ ist in der Thermodynamik sehr wichtig, weil sich in der Thermodynamik alles um die Unterschiede zwischen verschiedenen Wegen dreht, wie sich die Wärme ausbreiten kann oder nicht ausbreiten (in der Thermodynamik wollen wir wirklich, dass sich die Temperatur ändert usw., das ist so ziemlich der Punkt der Disziplin, also sind die Dinge oft nicht isotherm).

Eindrucksvoll! Vielen Dank für die Klärung. Ich schätze es wirklich!