Mdulo de compresibilidad

Ilustracin de compresin uniforme.Elmdulo de compresibilidad() de un material mide su resistencia a la compresin uniforme y, por tanto, indica el aumento depresinrequerido para causar una disminucin unitaria devolumendada.El mdulo de compresibilidadse define segn la ecuacin:

dondees la presin,es el volumen,ydenotan los cambios de la presin y de volumen, respectivamente. El mdulo de compresibilidad tiene dimensiones de presin, por lo que se expresa enpascales(Pa) en elSistema Internacional de Unidades.El inverso del mdulo de compresibilidad indica lacompresibilidadde un material y se denominacoeficiente de compresibilidad.ndice[ocultar] 1Ejemplo 2Usos 3Valores de la compresibilidad 4ReferenciasEjemplo[editar]Para disminuir el volumen de una bola de hierro, con un mdulo de compresibilidad de 160 GPa (gigapascales) en un 0,5%, se requiere un aumento de la presin de 0,005160 GPa = 0,8 GPa. Alternativamente, si la bola es comprimida con una presin uniforme de 100MPa, su volumen disminuir por un factor de 100 MPa/160 GPa = 0.000625 0,0625%.Usos[editar]Aunque para el tratamiento de slidos el efecto del mdulo de compresibilidad es muchas veces ignorado en favor de otros mdulos, como elmdulo de Young, para el tratamiento defluidos, solo el mdulo de compresibilidad es representativo. En situaciones en las que un slido se comporta como un fluido, como por ejemplo enbalstica terminal, el mdulo de compresibilidad no puede ser ignorado.Estrictamente hablando, el mdulo de compresibilidad es un parmetrotermodinmico, y por tanto es necesario especificar las condiciones particulares en las que se produce el proceso de compresin, lo que da lugar a la definicin de diferentes mdulos de compresibilidad. Los ms importantes, aunque no los nicos, son: Si durante el proceso de compresin latemperaturapermanece constante, tenemos el coeficiente decompresibilidad isotrmico, () que viene dado por

Si el proceso de compresin esadiabtico, tenemos el coeficiente decompresibilidad adiabtico, ().

En la prctica, estas distinciones son solo relevantes para losgases. En ungas ideal, los mdulos de compresibilidad isotrmico y adiabtico vienen dados por

dondepes lapresinyes elcoeficiente adiabtico.En unfluido, el mdulo de compresibilidadKy ladensidaddeterminan lavelocidad del sonidoc(ondas de presin), segn la frmula

En la prctica un mdulo de compresibilidad positivo garantiza un sistema estable. Es decir que cuando sea sometido a presiones mayores, este disminuye su volumen. Si se da lo contrario, quiere decir que un aumento de presin significa un aumento de volumen. Esto slo se da en sistemas no estables tales como las reacciones qumicas o algunos cambios de fase.Valores de la compresibilidad[editar]SubstanciaMdulo de compresibilidad

Agua2,2109Pa(este valor aumenta a mayores presiones)

Aire1,42105Pa(mdulo de compresibilidad adiabtico)

Aire1,01105Pa(mdulo de compresibilidad isotrmico)

Acero160109Pa

Aluminio73109Pa

Bronce88109Pa

Cobre110109Pa

Cristal35109a 55109Pa

Diamante442109Pa1

Goma(caucho)4,1109Pa(aproximado)

Helioslido5107Pa(aproximado)

Nquel18109Pa

Plomo50109Pa

Referencias[editar] Bulk Elastic Propertiesenhyperphysicsde la universidad de Georgia