Egy anyag kompressziós modulusa vagy bulk modulusa (jele: K vagy B) az uniform nyomással (minden irányból egyforma nagyságú) szembeni ellenálló képességét jellemzi. Definíció szerint az infinitezimálisan kicsiny nyomásnövekedés, és az ennek eredményeképpen bekövetkező relatív térfogatcsökkenés hányadosa. SI mértékegysége a pascal, dimenziós alakja: M1L−1T−2.
Definíció A kompressziós modulus formálisan kifejezve:
ahol P a nyomás, V a térfogat, és dp/dV a nyomás térfogat szerinti deriváltja. Ezzel ekvivalens:
ahol ρ a sűrűség és dp/dρ a nyomás sűrűség szerinti deriváltja. A kompressziós modulus reciproka az összenyomhatóság.
Más modulusok az anyag más típusú terheléssel szembeni válaszát (nyúlását) írják le: a nyírószilárdsági modulus a nyírás, a Young modulus az egytengelyű feszültség és a nyúlás közti kapcsolatot adja meg. Folyadékok esetében azonban csak a kompressziós modulus bír jelentéssel. Anizotróp anyagok, mint például a fa vagy papír esetében ez a három modulus nem tartalmaz elég információt az anyag viselkedésének leírására, ezért az általánosított Hooke-törvény alkalmazandó.
Jellemző értékek + A kompressziós modulus (K)közelítő értéke gyakori anyagokraAnyagKompressziós modulus (GPa)Kompressziós modulus (psi)Üveg (lásd ábra) 35-55 ×103Acél 160 23×103Gyémánt (4 K-en) 64×103
Egy anyag, amelynek kompressziós modulusa 35 GPa, egy százaléknyi térfogatvesztést szenved, ha (~) külső nyomás hat rá.
+ A kompressziós modulus (K)közelítő értéke más anyagokraAnyagKompressziós modulus (Pa) Víz ×109 (nagy nyomáson értéke megnő) Metanol ×108 (20 °C és 1 Atm) Levegő ×105 (adiabatikus kompressziós modulus) Levegő ×105 (konstans hőmérsékletű bulk modulus) Szilárd hélium 5×107
Források
Fordítás
Kategória:Fizika