Свиваемост
Значението на думата "свиваемост" в Голямата съветска енциклопедия
Свиваемост, способността на веществото да променя обема си под действието на всестранно налягане.Свиваемост притежават всички вещества. Ако веществото в процеса на компресия не изпитва
| химически, структурни и други промени, тогава когато външното налягане се върне към първоначалната си стойност, първоначалният обем се възстановява. За твърди тела с пори, пукнатини и други нехомогенности на структурата, практически обратимаСвиваемост може да се наблюдава само при достатъчно високо налягане (например в скали при налягания, по-големи от 2-5kbar; 1kbar= 10 8N/m 2). |
ОбикновеноСвиваемостта (обемна еластичност) е обратима промяна в обема, зает от веществоVпри равномерно хидростатично наляганеp. Стойността наСвиваемост се характеризира с коефициентаСвиваемост (b, който изразява намаляването на единицата обем на тялото с увеличение нарс една единица: обемна компресия, обемен модул), за твърди тела, къдетоEе модулът на нормална еластичност (Модулът на Йънг), m е модулът на срязване. За идеален газовеK = pпри всяка температураTКато правило, b намалява с увеличаване наpи се увеличава сTЧестоСвиваемостта се характеризира с относителна плътност d = r/r0, където r0 е плътността при 0 °C иp= 1atm.
Компресията може да възникне както при постоянна температура (изотермично), така и при едновременнанагряване на свиваемо тяло (например при адиабатен процес). В последния случай стойноститеKще бъдат по-големи, отколкото при изотермична компресия (за повечето твърди вещества при обикновена температура, с няколко процента).
За да се оцениСвиваемостта на вещества в широк диапазон от налягания, се използват уравнения на състоянието, които изразяват връзката междуp,VиT.Свиваемостта се определя директно от промяната в обема на телата под налягане (вижтеПиезометър), от акустични измервания на скоростта на разпространение на еластични вълни в дадено вещество, от експерименти за ударно компресиране, като се дава връзката между r иpпри максималните налягания, получени в експеримента.Свиваемостта се установява и от измервания на параметрите на кристалната решетка под налягане, направени по метода нарентгеноструктурен анализ.Свиваемостта може да се определи чрез измерване на линейната деформация на твърдо тяло под хидростатично налягане (съгласно така наречената линейнаСвиваемост ). За изотропно тяло, линейният коефициент насвиваемост, къдетоLе линейният размер на тялото.
Свиваемостта на газовете, тъй като е много голяма при налягания до 1kbar, когато плътността им се доближава до плътността на течностите, се доближава доСвиваемостта на течностите. Последният, с увеличаване наp, първо намалява рязко, а след това се променя много малко: в интервала 6-12kbarb намалява приблизително както в интервала от 1atm(10-3kbar) до 1kbar(приблизително 2 пъти), а при 10-12kbarе 5-1 0% от първоначалната стойност. При 30-50kbarмодулитеKна течности са близки по порядък доKтвърди вещества. За твърди вещества при 100kbarDr/r0 » 15-25%. За отделни вещества, като алкални метали,Д-р/р
40%, за повечето други метали
6-15%. ЛинейнатаСвиваемост на анизотропните вещества зависи от кристалографските посоки (във всеки случай, до налягания от десеткиkbar), а по посоките със слабо междуатомно взаимодействие тя може да бъде 8-10 пъти по-голяма отСвиваемостта в посоките, по които възниква по-силна връзка в кристалната решетка; промяната на параметъра на решетката в тези посоки в определен интервалpможе дори да бъде положителна (телур, селен).Свиваемостта е най-важната характеристика на веществото, която позволява да се прецени зависимостта на физичните свойства от междуатомните (междумолекулните) разстояния.
Познаването насвиваемостта на газове (пари), течности и твърди вещества е необходимо за изчисляване на работата на топлинни двигатели, химико-технологични процеси, ефектите от експлозия, аеро- и хидродинамични ефекти, наблюдавани при движение с високи скорости и др. Примери засвиваемост на различни вещества са дадени в чл.Високо налягане.