โมดูลัสของแรงบีบอัด

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

โมดูลัสของแรงบีบอัด หรือ บัลก์ มอดุลัส (bulk modulus) (K) คือ การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรสัมพัทธ์ของวัตถุที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงความดัน ซึ่งจำเป็นในการวัดความต้านทานของวัตถุที่มีต่อการบีบอัด อย่างสม่ำเสมอ

ค่าโมดูลัสของแรงบีบอัดของของไหลหรือของแข็ง เขียนอยู่ในรูปสมการได้เป็น

K=-V\frac{\partial P}{\partial V}

เมื่อ P คือความดันและ V คือปริมาตร

โมดูลัสของแรงบีบอัดจึงวัดการตอบสนองต่อความดันด้วยการเปลี่ยนแปลงปริมาตรสัมพัทธ์ ซึ่งจำเป็นในการวัดความต้านทานของวัตถุที่มีต่อการบีบอัดอย่างสม่ำเสมอ ยังมีค่ามอดุลัสอื่น ๆ ใช้บรรยายการตอบสนองของวัสดุ (ความเครียด) ต่อความเค้นประเภทอื่น เช่น โมดูลัสของแรงเฉือน บรรยายการสนองต่อความเฉือน และมอดุลัสของยัง บรรยายการตอบสนองต่อการดึงเชิงเส้น

หากกล่าวโดยชัดเจนแล้ว บัลก์ มอดุลัสเป็นปริมาณทาง เทอร์โมไดนามิกส์ จำเป็นในการระบุว่าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างไรในการระบุค่าโมดูลัสของแรงบีบอัด กล่าวคือ ต้องกำหนดอุณหภูมิคงที่ (K_T), เอนทาลปีคงที่ (อะเดียบาติก K_S) หรือตัวแปรอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ ในทางปฏิบัติแล้ว ความแตกต่างจะมีความหมายสำหรับแก๊สเท่านั้น

ค่าส่วนกลับของโมดูลัสของแรงบีบอัด เรียกว่า compressibility ของสาร

สำหรับแก๊ส ค่า adiabatic bulk modulus K_S กำหนดโดยประมาณคือ


K_S=\kappa\, P

เมื่อ

κ คือ adiabatic index บางครั้งเรียกว่า γ
P คือ ความดัน

ค่า adiabatic bulk modulus จะควบคุม อัตราเร็วเสียง (สำหรับคลื่นความดัน) ในวัสดุ ของแข็งสามารถส่งผ่าน คลื่นตามขวาง ได้ โดยกรณีนั้นค่า โมดูลัสของแรงเฉือน จะเป็นตัวการหลักในการอธิบาย

ตัวอย่าง[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]