Ključna razlika između stlačivih i nestlačivih fluida je u tome što se stlačivi fluidi pojavljuju u stvarnosti, dok su nestlačivi fluidi koncept razvijen radi lakšeg izračuna.
Fluidi su ili plinovi ili tekućine koje poprimaju oblik posude. U dinamici fluida, stlačivost fluida je vrlo važan faktor. U prirodi su sve tekućine stlačive, ali mi definiramo nestlačive tekućine radi lakšeg proučavanja. Koncepti stlačivih i nestlačivih fluida igraju važnu ulogu u područjima kao što su dinamika fluida, statika fluida, zrakoplovstvo i mnoga druga područja. Stoga je ključno pravilno razumjeti koncepte kompresibilnosti tekućina kako bismo razumjeli takva polja.
Što su kompresibilne tekućine?
Svaka tekućina s kojom se susrećemo u svakodnevnom životu može se stlačiti. Da bismo razumjeli što su stlačivi fluidi, prvo moramo razumjeti što je stlačivost. Stlačivost tekućine je smanjenje volumena tekućine zbog vanjskih pritisaka koji na nju djeluju. Nasuprot tome, stlačivi fluid će smanjiti svoj volumen u prisutnosti vanjskog tlaka. Stoga kvantitativno mjerenje kompresibilnosti možemo uzeti kao relativnu promjenu volumena tekućine kao odgovor na promjenu tlaka.
Simbol za kompresibilnost je β ili κ. Dakle, kompresibilnost možemo matematički definirati kao
κ=(-1/v) ∂V/∂p, gdje je V volumen, a p tlak.
U stvarnosti, svaki plin je visoko stlačiv, ali tekućine nisu visoko stlačive. Prema tome, kompresibilnost možemo definirati u dva oblika; adijabatska i izotermna kompresibilnost.
Slika 01: LPG cilindri sadrže stlačene plinove
Adijabatska kompresibilnost opisuje kompresibilnost sustava kada je temperatura sustava konstantna. Možemo ga označiti s βV Dok se izotermna kompresibilnost odnosi na kompresibilnost izmjerenu bez prijenosa energije između sustava i okoline. Možemo ga označiti sa βS Budući da je adijabatski proces također izentropski, ovaj proces je proces konstantne entropije.
Što su nestlačive tekućine?
Nestlačivi fluidi su hipotetski tip fluida, koji su znanstvenici uveli radi lakšeg izračuna. Nestlačivi fluid je fluid koji ne mijenja volumen fluida zbog vanjskog tlaka. Većina osnovnih izračuna koje radimo u dinamici fluida ovisi o pretpostavci da je fluid nestlačiv.
Aproksimacija nestlačivosti je prihvatljiva za većinu tekućina jer je njihova kompresibilnost vrlo niska. Međutim, stlačivost plinova je velika, pa plinove ne možemo aproksimirati kao nestlačive tekućine. Stlačivost nestlačivog fluida uvijek je nula.
Koja je razlika između stlačivih i nestlačivih fluida?
Tlačivi fluidi se pojavljuju u stvarnosti. Zapravo, sve tekućine koje se nalaze u prirodi su stlačive. Nestlačivi fluidi su koncept koji su znanstvenici razvili radi lakšeg izračuna. Dakle, ovo je ključna razlika između stlačivih i nestišljivih tekućina. Sukladno tome, značajna razlika između stlačivih i nestlačivih tekućina je u tome što se volumen stlačivih tekućina smanjuje kada djelujemo na vanjski tlak, dok volumen nestlačivih tekućina ostaje konstantan. Osim toga, proračuni dinamike fluida za nestlačive fluide vrlo su jednostavni u usporedbi s proračunima koji uključuju stlačive fluide.
Sažetak – Stlačivi naspram nestlačivih fluida
Tekućina je ili plin ili tekućina. Tekućine možemo kategorizirati u dvije široke skupine kao stlačive i nestlačive tekućine ovisno o njihovoj sposobnosti podvrgavanja kompresiji. Međutim, nema takvih tekućina koje nisu podvrgnute kompresiji. Stoga je koncept nestlačivih fluida hipotetski. Ključna razlika između stlačivih i nestlačivih tekućina je u tome što se stlačive tekućine pojavljuju u stvarnosti, dok su nestlačive tekućine koncept razvijen radi lakšeg izračuna.
