主な違い – 圧縮性流体と非圧縮性流体
流体は、気体と液体を含む物質のサブカテゴリです。流れる能力、力が加えられると変形する能力、および高い流動性から、流体と呼ばれる気体および液体。原子レベルでは、流体は容易に流れる原子または分子で構成されています。それらはきつく詰め込まれておらず、流体はそれが占める容器の形状を取得します。圧縮性流体と非圧縮性流体の主な違いは、圧縮性流体に加えられる力によって流体の密度が変化することです。 一方、非圧縮性流体に力を加えても、密度はそれほど変化しません。 ほとんどすべての流体は圧縮可能ですが、液体は非圧縮性流体と呼ばれ、気体は圧縮性流体と呼ばれます。
対象となる主な分野
1.圧縮性流体とは
– 定義、プロパティ
2.非圧縮性流体とは
– 定義、プロパティ
3.圧縮性流体と非圧縮性流体の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:流体、圧縮性流体、非圧縮性流体、液体、気体、密度、マッハ数 
圧縮性流体とは
一般に、ガス (およびプラズマ =電離ガス) は圧縮性流体と呼ばれます。常温常圧の状態では、流体の体積や密度は変化しません。しかし、気体は、温度や圧力が少しでも変化すると、体積が変化します (したがって、密度も変化します)。特定の流体を圧縮可能と名付けるには、圧力または力が加えられたときに密度が大幅に変化する必要があります。
より高度な流体力学的用語では、流体内の流速と音速の比率は、圧縮性流体では 0.3 を超えます。この比率はマッハ数とも呼ばれます .
分子レベルでは、ガスに圧力がかかると、圧力がガスにあらゆる方向に影響を与え、ガスの分子が高度に衝突します。 .これらの衝突は、ガス分子が互いに相互作用するためにより多くの時間を与え、分子間のより多くの引力が発生する可能性があります。これらの引力は、ガス分子の動きを減少させます。これにより、ガスが圧縮されます。
図 2:コンテイン内のガス分子
非圧縮性流体とは
液体は非圧縮性流体と呼ばれます。液体は、圧力を加えても体積や密度が変化しにくい性質を持っています。流体力学によれば、流体が非圧縮性であるためには、媒体内の流速と音速の比率が 0.3 未満でなければなりません。したがって、この比率は液体では 0.3 未満であり、非圧縮性流体になります。
気体とは異なり、液体の分子または原子はより密集しています (固体のように密集していません)。したがって、液体に圧力を加えても、密度はあまり変化しません。言い換えると、液体に圧力を加えても、液体の体積は減少しません。
流体力学では液体は非圧縮性と見なされますが、圧力が加えられると液体も圧縮可能になりますが、密度または体積の変化は小さすぎて計算できません。したがって、非圧縮性流体と見なされます。
図:容器内の液体分子
圧縮性流体と非圧縮性流体の違い
定義
圧縮性流体: 圧縮性流体は、外圧を加えることで圧縮できる物質です。
非圧縮性流体: 非圧縮性流体は、外圧を加えても圧縮できない物質です。
ボリューム
圧縮性流体: 圧縮可能な流体の体積は、流体に圧力をかけることで減らすことができます。
非圧縮性流体: 流体に圧力を加えても、非圧縮性流体の体積を減らすことはできません。
密度
圧縮性流体: 圧縮性流体の密度は、流体に圧力を加えることで変更できます。
非圧縮性流体: 非圧縮性流体の密度は、流体に圧力を加えても変化しません。
マッハ数
圧縮性流体: マッハ数の値 圧縮性流体の場合は 0.3 より大きくする必要があります。
圧縮性流体: マッハ数の値 非圧縮性流体の場合、0.3 未満にする必要があります。
結論
流体とは、流れやすい物質です。流体には明確な形がなく、それが入っている容器の形をとります。流体の分子間には非常に弱い引力があります。気相と液相は、主に流れる能力により、流体と見なされます。気体は圧縮性流体と呼ばれ、液体は非圧縮性流体と呼ばれます。圧縮性流体と非圧縮性流体の主な違いは、圧縮性流体に加えられる力は流体の密度を変化させるのに対し、非圧縮性流体に加えられる力は密度をそれほど変化させないことです。
参考文献:
1.チャン、レイモンド、ケネス・A・ゴールズビー。化学。 New York:McGraw-Hill, 2016. Print.
2. 「圧縮性流体」。無料辞書。 Farlex, n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 7 日.
3.「流体とは?」無限。 Boundless、2016 年 8 月 8 日。ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 7 日。
画像提供:
1. 「気体の動力学理論」I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0)、Commons Wikimedia 経由
2.「液体モデル」TeilchenmodelFlüssigkeit.svg 著:Kaneiderdaniel.元のアップロード者は de.wikipedia の Kaneiderdaniel でした。話) – TeilchenmodelFlüssigkeit.svg (CC BY-SA 3.0)、コモンズ ウィキメディア経由
