Compressibilidade adiabática

É uma medida da compressibilidade de um corpo ou sistema termodinâmico quando é submetido a uma transformação quase estática") de pressão em condições de isolamento térmico perfeito, é dada por (em notação espanhola é geralmente representada como, mas não deve ser confundida com o módulo de compressibilidade adiabática):.

Num processo adiabático de variação de pressão, o corpo experimentará alguma mudança de temperatura.

Todos os fluidos são compressíveis, incluindo líquidos. Quando essas variações de volume são muito grandes optamos por considerar o escoamento como compressível (apresentando uma variação significativa na densidade em decorrência do escoamento), isso acontece quando a velocidade do escoamento está próxima da velocidade do som. Essas mudanças geralmente ocorrem principalmente em gases, pois para atingir essas velocidades de fluxo em líquidos são necessárias pressões da ordem de 1000 atmosferas, enquanto um gás requer apenas uma razão de pressão de 2:1 para atingir velocidades sônicas. A compressibilidade de um fluxo é basicamente uma medida da mudança na densidade. Os gases são geralmente muito compressíveis, no entanto, a maioria dos líquidos tem uma compressibilidade muito baixa. Por exemplo, uma pressão de 500 kPa provoca uma alteração na densidade da água de apenas 0,024% (à temperatura ambiente). Por outro lado, esta mesma pressão aplicada ao ar provoca uma alteração na densidade de 250%. Por esta razão, o estudo de escoamentos compressíveis é normalmente conhecido como dinâmica dos gases, sendo este um novo ramo da mecânica dos fluidos, que descreve estes escoamentos.

Em um fluxo geralmente ocorrem mudanças na pressão, associadas a mudanças na velocidade. Em geral, estas alterações de pressão induzirão alterações de densidade, que influenciam o fluxo; se estas alterações forem importantes, as alterações de temperatura apresentadas são apreciáveis. Embora as alterações de densidade num escoamento possam ser muito importantes, há um grande número de situações de importância prática nas quais estas alterações são insignificantes.

O fluxo de um fluido compressível é governado pela primeira lei da termodinâmica nos balanços de energia e pela segunda lei da termodinâmica, que relaciona a transferência de calor e a irreversibilidade à entropia. O fluxo é afetado por efeitos cinéticos e dinâmicos, descritos pelas leis de Newton, em um referencial inercial – aquele onde as leis de Newton são aplicáveis. Além disso, o fluxo atende aos requisitos de conservação de massa. Sabe-se que muitas propriedades, como a velocidade do fluido num tubo, não são uniformes ao longo da corrente.

Compressibilidade isotérmica

É uma medida da compressibilidade de um corpo ou sistema termodinâmico quando é submetido a um processo termodinâmico de transformação de pressão quase estática enquanto sua temperatura permanece constante e uniforme, é dada por (em notação espanhola é geralmente representado como, mas não deve ser confundido com o módulo de compressibilidade isotérmica):.

Num processo de variação de pressão a temperatura constante, o corpo terá trocado uma certa quantidade de calor com o exterior, portanto a sua energia total, que pode ser obtida como a soma do trabalho realizado sobre o corpo e do calor por ele trocado, não permanecerá constante.

Compressibilidade adiabática

É uma medida da compressibilidade de um corpo ou sistema termodinâmico quando é submetido a uma transformação quase estática") de pressão em condições de isolamento térmico perfeito, é dada por (em notação espanhola é geralmente representada como, mas não deve ser confundida com o módulo de compressibilidade adiabática):.

Num processo adiabático de variação de pressão, o corpo experimentará alguma mudança de temperatura.

Todos os fluidos são compressíveis, incluindo líquidos. Quando essas variações de volume são muito grandes optamos por considerar o escoamento como compressível (apresentando uma variação significativa na densidade em decorrência do escoamento), isso acontece quando a velocidade do escoamento está próxima da velocidade do som. Essas mudanças geralmente ocorrem principalmente em gases, pois para atingir essas velocidades de fluxo em líquidos são necessárias pressões da ordem de 1000 atmosferas, enquanto um gás requer apenas uma razão de pressão de 2:1 para atingir velocidades sônicas. A compressibilidade de um fluxo é basicamente uma medida da mudança na densidade. Os gases são geralmente muito compressíveis, no entanto, a maioria dos líquidos tem uma compressibilidade muito baixa. Por exemplo, uma pressão de 500 kPa provoca uma alteração na densidade da água de apenas 0,024% (à temperatura ambiente). Por outro lado, esta mesma pressão aplicada ao ar provoca uma alteração na densidade de 250%. Por esta razão, o estudo de escoamentos compressíveis é normalmente conhecido como dinâmica dos gases, sendo este um novo ramo da mecânica dos fluidos, que descreve estes escoamentos.

Em um fluxo geralmente ocorrem mudanças na pressão, associadas a mudanças na velocidade. Em geral, estas alterações de pressão induzirão alterações de densidade, que influenciam o fluxo; se estas alterações forem importantes, as alterações de temperatura apresentadas são apreciáveis. Embora as alterações de densidade num escoamento possam ser muito importantes, há um grande número de situações de importância prática nas quais estas alterações são insignificantes.

O fluxo de um fluido compressível é governado pela primeira lei da termodinâmica nos balanços de energia e pela segunda lei da termodinâmica, que relaciona a transferência de calor e a irreversibilidade à entropia. O fluxo é afetado por efeitos cinéticos e dinâmicos, descritos pelas leis de Newton, em um referencial inercial – aquele onde as leis de Newton são aplicáveis. Além disso, o fluxo atende aos requisitos de conservação de massa. Sabe-se que muitas propriedades, como a velocidade do fluido num tubo, não são uniformes ao longo da corrente.