La differenza fondamentale tra fluidi comprimibili e incomprimibili è che i fluidi comprimibili si verificano nella re altà mentre i fluidi incomprimibili sono un concetto sviluppato per facilitare i calcoli.
I fluidi sono gas o liquidi che prendono la forma del contenitore. In fluidodinamica, la comprimibilità di un fluido è un fattore molto importante. In natura, tutti i fluidi sono comprimibili, ma noi definiamo fluidi incomprimibili per nostra comodità di studio. I concetti di fluidi comprimibili e incomprimibili svolgono un ruolo importante in campi come la fluidodinamica, la statica dei fluidi, l'aviazione e molti altri campi. Pertanto, è fondamentale avere una corretta comprensione dei concetti di comprimibilità dei fluidi per comprendere tali campi.
Cosa sono i fluidi comprimibili?
Ogni fluido che incontriamo nella nostra vita quotidiana è comprimibile. Per capire cosa sono i fluidi comprimibili, bisogna prima capire cosa sia la comprimibilità. La comprimibilità di un fluido è la riduzione del volume del fluido dovuta alle pressioni esterne che agiscono su di esso. Al contrario, un fluido comprimibile ridurrà il suo volume in presenza di pressione esterna. Pertanto, possiamo prendere la misura quantitativa della comprimibilità come la variazione di volume relativa del liquido in risposta a una variazione di pressione.
Il simbolo della comprimibilità è β o κ. Quindi, possiamo definire matematicamente la comprimibilità come
κ=(-1/v) ∂V/∂p, dove V è il volume e p è la pressione.
In re altà, ogni gas è altamente comprimibile, ma i liquidi non sono altamente comprimibili. Pertanto, possiamo definire la comprimibilità in due forme; comprimibilità adiabatica e isotermica.
Figura 01: Le bombole di GPL contengono gas compressi
La compressibilità adiabatica descrive la comprimibilità del sistema quando la temperatura del sistema è costante. Possiamo denotarlo con βV Considerando che la compressibilità isotermica si riferisce alla compressibilità misurata in assenza di trasferimento di energia tra il sistema e l'ambiente circostante. Possiamo denotarlo con βS Poiché anche un processo adiabatico è isoentropico, questo processo è un processo di entropia costante.
Cosa sono i fluidi incomprimibili?
I fluidi incomprimibili sono un tipo ipotetico di fluidi, che gli scienziati hanno introdotto per comodità di calcolo. Un fluido incomprimibile è un fluido che non modifica il volume del fluido a causa della pressione esterna. La maggior parte dei calcoli di base che facciamo in fluidodinamica dipendono dal presupposto che il fluido sia incomprimibile.
L'approssimazione dell'incomprimibilità è accettabile per la maggior parte dei liquidi in quanto la loro comprimibilità è molto bassa. Tuttavia, la comprimibilità dei gas è elevata, quindi non possiamo approssimare i gas come fluidi incomprimibili. La comprimibilità di un fluido incomprimibile è sempre zero.
Qual è la differenza tra fluidi comprimibili e incomprimibili?
I fluidi comprimibili si verificano nella re altà. Infatti, tutti i fluidi presenti in natura sono comprimibili. I fluidi incomprimibili sono un concetto che gli scienziati hanno sviluppato per facilitare i calcoli. Quindi, questa è la differenza chiave tra fluidi comprimibili e incomprimibili. Di conseguenza, una differenza significativa tra fluidi comprimibili e incomprimibili è che il volume dei fluidi comprimibili diminuisce quando applichiamo una pressione esterna, ma il volume dei liquidi incomprimibili rimane costante. Inoltre, i calcoli fluidodinamici per i fluidi incomprimibili sono molto semplici rispetto ai calcoli che coinvolgono fluidi comprimibili.
Riepilogo – Fluidi comprimibili vs incomprimibili
Un fluido può essere un gas o un liquido. Possiamo classificare i fluidi in due grandi gruppi come fluidi comprimibili e incomprimibili a seconda della loro capacità di subire compressione. Tuttavia, non esistono tali fluidi che non subiscono compressione. Pertanto, il concetto di fluidi incomprimibili è ipotetico. Il differenza fondamentale tra fluidi comprimibili e incomprimibili è quello i fluidi comprimibili si verificano nella re altà mentre i fluidi incomprimibili sono un concetto sviluppato per facilitare i calcoli.
