Jaki jest moduł masowy?

Materiały na ogół można ścisnąć, gdy są poddawane ciśnieniu zewnętrznym nakładanym na ich powierzchnie.Zmniejszenie objętości materiału pod danym ciśnieniem różni się znacznie w zależności od materiału.Gazy są na ogół najłatwiej sprężone pod ciśnieniem, podczas gdy ciśnienie ciał można ściskać stosunkowo niewielki i z dużym trudnością.Moduł masowy jest właściwością materialną wskazującą stopień oporu materiału do kompresji.Można go również odwoływać przez wiele innych terminów, takich jak moduł elastyczności, moduł kompresji i inne.

Jednym ze sposobów myślenia o tym jest wzajemność ściśliwości.Wysoki moduł objętościowy dla materiału wskazuje na stosunkowo wysoką odporność na kompresję, co oznacza, że trudno jest go sprężyć.Niska wartość wskazuje na stosunkowo niewielką odporność na kompresję, co oznacza, że materiał jest stosunkowo łatwo kompresowany.Na przykład moduł objętościowy stali jest o kilka rzędów wielkości większej niż moduł powietrza, który można stosunkowo łatwo sprężyć za pomocą sprężarki powietrza.

Wartości modułu masowego materiału różnią się w zależności od czynników, jak temperatura tegomateriał lub ilość powietrza, które się z nim miesza.Gdy materiał się nagrzewa, jego objętość ogólnie rozszerza się, powodując w ten sposób bardziej otwartą fizyczną strukturę, którą łatwiej jest sprężyć.Powietrze uwięzione w materiale wpływa również na fizyczną strukturę materiału, co wpływa na jego moduł masowy.

Niektóre płyny, takie jak woda lub płyn hydrauliczny, są czasami od niechcenia określane jako płyny nieściśliwych.Nie jest to ściśle dokładne, ale ponieważ ich sprężarki są stosunkowo niskie, moduł masowy można zignorować w niektórych obliczeniach inżynieryjnych.Jednak w pewnych okolicznościach, takich jak w niektórych sytuacjach wysokiego ciśnienia, należy je wziąć pod uwagę, aby zapewnić prawidłowe projektowanie i funkcjonowanie systemu.

Na przykład wydajność sprzętu hydraulicznego pod bardzo wysokim ciśnieniem można zdegradować, jeśli moduł objętościowy płynu hydraulicznego nie zostanie uwzględniony w projektowaniu systemu.Wynika to z faktu, że pewna energia jest wydawana na ściskanie płynu hydraulicznego, a nie bezpośrednio w kierunku pracy, którą wykonuje sprzęt.Płyn w układzie musi być ściśnięty do punktu, w którym opiera się dalszej kompresji, zanim sprzęt i obciążenie zostaną uwzględnione.Przekierowanie energii z podstawowego zadania może wpływać na pozycję sprzętu, zasilanie, jaką ma dostępną dla jego zamierzonej funkcji, czasu reakcji itd.Zazwyczaj są niezwykle trudne do skompresowania, ale jest to istotne w niektórych okolicznościach.Prędkość, z jaką dźwięk przesuwa się przez ciało stałe, zależy częściowo od modułu masowego materiału.Ilość energii, która może być przechowywana w stałym, jest również związana z tą właściwością, więc ma znaczenie dla badania trzęsień ziemi i fal sejsmicznych.

Jako funkcja matematyczna, właściwość materialna jest wyrażana jako stosunek zastosowanego ciśnienia doZmiana objętości substancji na jednostkę objętości.Daje to wartość wyrażoną w tych samych jednostkach, której wyraża ciśnienie, ponieważ jednostki woluminu są anulowane.W postaci graficznej jest to nachylenie krzywej utworzonej przez wykreślanie ciśnień przyłożonych do materiału w porównaniu z materiałami odpowiadającymi określonym objętościom przy tych ciśnieniach.