COMPRESIBILIDAD

La capacidad que tiene la materia de disminuir su volumen cuando se aumenta la presin sobre ella manteniendo la temperatura constante, recibe el nombre de compresibilidad.El factor decompresibilidades un nmero positivo en los sistemas establesya que cuando aumenta la presin siempre disminuye el volumen; en los sistemas inestables se puede observar un efecto contrario.Dependiendo del estado de agregacin de la materia el factor decompresibilidad, que es la relacin que existe entre el aumento de presin y disminucin de volumen, vara, siendo mayor en el estado gaseoso y menor en el estado slido. Esto significa que un gas disminuye ms su volumen al aplicar una pequea presin y un slido requiere de una gran presinpara disminuir un poco su volumen.

Variacin de volmenes por unidad de volumen (V/V), dividida por el incremento de presin (p) que la origino. Coeficiente de compresibilidad K:

Signo - : a un aumento de presin le corresponde una disminucin volumen Mdulo de elasticidad volumtrica K:

Unidades: iguales que las de presion

Los lquidos tienen una compresibilidad muy reducida

Mdulo De elasticidad Volumtrico o Comprensibilidad (k o E)

Expresa la comprensibilidad de un lquido, ste es importante cuando se involucran cambios en la temperatura, un caso es la convencin libre; existe un decrecimiento en el volumen de v-v cuando la presin del volumen unitario del lquido se incrementa en p, se denota por la siguiente ecuacin: k= (-p)/(v/v) (2) Fluidos

AerostticaHidrosttica

COMPRESIBLESCuando la densidad de un fluido no puede considerarse constante para los clculos bajo condisiones estticas Como en un gas. La mayora de los gases se consideran como fluidos compresibles en algunos casos donde los cambios de T y P son grandes. :variable :constante

INCOMPRESIBLESSi se ve poco afectado por los cambios de presin. Su densidad es constante para los clculos. La mayora de los lquidos son incompresibles. Los gases tambien pueden ser considerados incompresibles cuando la variacin de la presin es pequea en comparacin con la presin absoluta. :constante

Compresibilidad de un Lquido La compresibilidad es el cambio de volumen debido a un cambio de presin. Para un lquido es inversamente proporcional a su mdulo de elsticidad volumtrico, tambin denominado: Coeficiente de Compresibilidad.Ev = -vdP/dv = -(v/dv)*dP [=] psia Ev: en tablas a diferentes T y P Compresibilidad de un Gas La compresibilidad es el cambio de volumen debido a un cambio de presin. Para un gas involucra el tipo de proceso P*v=constanteEv = -vdP/dv = nP [=] psia n=1 procesos isotrmicos n=K procesos adiabticos-isentrpicos

ELASTICIDAD:Se caracterizan por ser muy elsticos, pueden expandirse con gran facilidad y los gases tambin Ejemplo:Coloco un vaso de H2O en una tina, el lquido se extiende por toda la tina

Los lquidos tienen la propiedad de aumentar su volumen cuando se les disminuye la presin (Berthelot, ao 1850). Enseguida Worthington comprob que el aumento de volumen debido a una depresin, tiene el mismo valor absoluto que la disminucin de volumen, para una compresin de igual valor absoluto. Son iguales los mdulos volumtricos de elasticidad para la depresin y la compresin. Los gases disueltos son afectados por esta propiedad cuando se trata de grandes presiones.Mdulo volumtrico de elasticidadEl mdulo volumtrico de elasticidad ( E ) expresa la compresibilidad de un fluido. Es la relacin de la variacin de presin a la variacin de volumen por unidad de volumen.

Para los gases: Siendo:

Remplazando en la expresin anterior de E.

La compresin de los gases puede tener lugar de acuerdo con diversas leyes de la termodinmica. Para la misma masa de gas sujeta a dos estados diferentes tenemos:

Donde:p = presin absoluta; = Peso especfico R = Constante del gas; T = temperatura en K W = peso

Para condiciones isotrmicas (temperatura constante), la expresin anterior se transforma en:

Derivando:

Reemplazando en la expresin de E = dp/d Tenemos: E = pPara condiciones adiabticas o isoentrpicas (sin intercambio de calor) las expresiones anteriores se convierten en:

Tambin:Y:

Donde k es la relacin de calores especficos a presin constante y a volumen constante.- Se le llama tambin exponente adiabtico.