Bulkmodul

Bulkmodul, numerisk konstant som beskriver de elastiska egenskaperna hos ett fast ämne eller en vätska när det är under tryck på alla ytor. Det applicerade trycket minskar ett materials volym, som återgår till sin ursprungliga volym när trycket avlägsnas. Bulkmodulen, som ibland kallas inkompressibilitet, är ett mått på ett ämnes förmåga att motstå volymförändringar när det är komprimerat på alla sidor. Den är lika med kvoten av det applicerade trycket dividerat med den relativa deformationen.

I detta fall är den relativa deformationen, vanligen kallad töjning, volymförändringen dividerad med den ursprungliga volymen. Om den ursprungliga volymen Vo av ett material reduceras genom ett applicerat tryck p till en ny volym Vn, kan töjningen således uttryckas som volymförändringen, Vo – Vn, dividerad med den ursprungliga volymen, eller (Vo – Vn)/Vo. Själva bulkmodulen, som per definition är trycket dividerat med töjningen, kan uttryckas matematiskt som

Ekvation.

När bulkmodulen är konstant (oberoende av trycket) är detta en särskild form av Hookes lag om elasticitet.

Anslut en Britannica Premium-prenumeration och få tillgång till exklusivt innehåll. Prenumerera nu

Då nämnaren, töjning, är ett förhållande utan dimensioner, är dimensionerna för bulkmodulen de för tryck, kraft per ytenhet. I det engelska systemet kan bulkmodulen uttryckas i enheterna pund per kvadrattum (vanligen förkortat psi) och i det metriska systemet newton per kvadratmeter (N/m2) eller pascal.

Värdet för bulkmodulen för stål är cirka 2,3 × 107 psi, eller 1,6 × 1011 pascal, vilket är tre gånger så mycket som värdet för glas. Det behövs alltså bara en tredjedel av trycket för att reducera en glaskula lika mycket som en stålkula av samma ursprungliga storlek. Vid samma tryck är den proportionella volymminskningen för glas tre gånger större än för stål. Man kan också säga att glas är tre gånger mer komprimerbart än stål. Kompressibiliteten definieras faktiskt som reciproken av bulkmodulen. Ett ämne som är svårt att komprimera har en stor bulkmodul men en liten kompressibilitet. Ett ämne som är lätt att komprimera har en hög kompressibilitet men en låg bulkmodul.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *