Стисливість

Частина серії статей на тему:
Термодинаміка
Теплова машина Карно
Розділи Класична Статистична Хімічна Квантова[en] Термодинамічні процеси: Врівноважний[en] / Нерівноважний
Закони 0-й 1-й 2-й 3-й
Системи Стан Агрегатний стан Рівняння стану Ідеальний газ Реальний газ Рівновага Контрольний об'єм Інструменти Фазовий перехід Процеси Адіабатичний Ізобаричний Ізохоричний Ізотермічний Ізоентропійний Ізоентальпійний Квазістатичний Політропний Вільне розширення Оборотний Необоротний Ендоверсивний Цикли Тепловий двигун Тепловий насос Теплова ефективність
Властивості Діаграми Інтенсивні та екстенсивні властивості Функція процесу Робота Кількість теплоти Функція стану Температура / Ентропія Тиск / Об'єм Хімічний потенціал / Номер частинки Якість пари Редуковані властивості
Властивості матерії Термодинамічні показники Теплоємність  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Стисливість  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Теплове розширення  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Рівняння Теорема Карно[en] Нерівність Клаузіуса Фундаментальне рівняння Рівняння ідеального газу Рівняння Максвелла Принцип Онсагера Рівняння Бріджмена Таблиця рівнянь
Потенціали Вільна енергія Вільна ентропія Внутрішня енергія  ${\displaystyle U(S,V)}$ Ентальпія  ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Вільна енергія Гельмгольца  ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Вільна енергія Гіббса  ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Історія Історія Історія ентропії Газові закони Історія вічного двигуна Хронологія Філософія Термодинамічна стріла часу Ентропія і життя Браунівський храповик Демон Максвелла Парадокс теплової смерті Парадокс Лошмідта Синергетика Теорії Теплець Теплова теорія Жива сила Механічний еквівалент теплоти Потужність Ключові наукові праці «Експерименти з отримання тепла через тертя» «Про рівновагу гетерогенних речовин» «Роздуми про рушійну силу вогню»
Науковці Бернуллі Больцман ван дер Ваальс Вотерстон Гіббз Гельмгольц Джоуль Дюгем Карно Клапейрон Клаузіус Каратеодорі Максвелл Маєр Онсагер Ранкін Смітон Томпсон Томсон Шталь
Шаблони • Категорія • Портал
п о р

Сти́сливість — фізична величина, що характеризує відносну зміну об'єму речовини (газу, рідини або твердого тіла) під тиском. Значною стисливістю характеризуються газоподібні тіла, меншою — рідини, найменшою — тверді тіла.

Вимірюється в обернених Паскалях.

Стисливість пов'язана зі зміною внутрішніх сил у речовині при зміні її об'єму. Стисливість пов'язана з кінетикою молекул, з відштовхуванням електронних оболонок атомів, зі зміною енергії коливань атомів (ядер) при значному зменшенні об'єму й тепловими збудженнями електронів при нагріванні. Стисливість описується модулем об'ємного стискання.

Зміна об'єму речовини залежить від умов, в яких проходить стискання. Якщо речовину стискати швидко, обмін теплом з навколишнім середовищем не встигає відбутися й речовина нагрівається. При повільному стисканні, коли речовина встигає віддати тепло навколишньому середовищу, температура залишається сталою. Тому розрізняють адіабатичну стисливість

${\displaystyle \beta _{S}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{S}}$

і ізотермічну стисливість

${\displaystyle \beta _{T}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{T}}$,

де V — об'єм, P — тиск, S — ентропія, T — температура.

Адіабатична стисливість завжди менша від ізотермічної. Справедливе співвідношення

${\displaystyle \beta _{S}={\frac {C_{V}}{C_{P}}}\beta _{T}}$,

де ${\displaystyle C_{V}}$ — теплоємність при сталому об'ємі, ${\displaystyle C_{P}}$ — теплоємність при сталому тиску. Різниця між адіабатичною й ізотермічною стисливостями суттєва для газів. Для твердих тіл та рідин вона незначна.

Обернена до стисливості величина називається модулем всебічного стиску.

Для ідеального газу ізотермічна стисливість

${\displaystyle \beta _{T}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{T}={\frac {1}{P}}}$,

а адіабатична стисливість

${\displaystyle \beta _{S}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{S}={\frac {3}{5P}}}$.

Див. основну статтю: Коефіцієнт стисливості газу

Відхилення даного газу від ідеального і характеризується коефіцієнтом надстисливості. Для опису рівнянь стану реальних газів в рівняння ідеального газу вводиться один коефіцієнт z, який враховує відхилення даного газу від ідеального і називається коефіцієнтом надстисливості, а саме модифіковане рівняння називають узагальненим газовим законом:

p = zρRT

де:

• p — абсолютний тиск,
• T — абсолютна температура,
• R — універсальна газова стала,
• ρ — густина частинок, тобто кількість частинок в одиниці об'єму
• z — коефіцієнт надстисливості.

• Стисливість гірських порід
• Стисливість води

• Федорченко А.М. (1993). Теоретична фізика. Квантова механіка, термодинаміка і статистична фізика. Т.2. Київ: Вища школа.
• Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. (1976). Теоретическая физика. т. V. Статистическая физика. Часть 1. Москва: Наука.
• Світлий Ю. Г., Білецький В. С. Гідравлічний транспорт (монографія). — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, «Редакція гірничої енциклопедії», 2009. — 436 с. ISBN 978-966-317-038-1
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.

Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.