ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างของเหลวอัดตัวและของเหลวอัดตัวไม่ได้ก็คือของไหลที่อัดได้นั้นเกิดขึ้นในความเป็นจริง ในขณะที่ของไหลอัดไม่ได้นั้นเป็นแนวคิดที่พัฒนาขึ้นเพื่อความสะดวกในการคำนวณ
ของเหลวคือก๊าซหรือของเหลวที่มีรูปร่างเป็นภาชนะ ในพลศาสตร์ของไหล การอัดตัวของของไหลเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก โดยธรรมชาติแล้ว ของเหลวทั้งหมดสามารถอัดได้ แต่เรากำหนดของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้เพื่อความสะดวกในการศึกษาของเรา แนวคิดเรื่องของเหลวอัดตัวและของเหลวอัดตัวไม่ได้มีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ เช่น พลศาสตร์ของไหล สถิตยศาสตร์ของไหล การบิน และสาขาอื่นๆ อีกมากมายดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องการบีบอัดของของไหลเพื่อทำความเข้าใจด้านดังกล่าว
ของเหลวอัดตัวคืออะไร
ของเหลวทุกชนิดที่เราพบเจอในชีวิตประจำวันสามารถบีบอัดได้ เพื่อให้เข้าใจว่าของเหลวอัดตัวคืออะไร เราต้องเข้าใจก่อนว่าการอัดตัวคืออะไร แรงอัดของของไหลคือการลดลงของปริมาตรของของไหลเนื่องจากแรงดันภายนอกที่กระทำต่อมัน ในทางกลับกัน ของเหลวที่อัดได้จะลดปริมาตรของมันเมื่อมีแรงดันภายนอก ดังนั้นเราจึงสามารถใช้การวัดเชิงปริมาณของแรงอัดเป็นการเปลี่ยนแปลงปริมาตรสัมพัทธ์ของของเหลวเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความดัน
สัญลักษณ์การบีบอัดคือ β หรือ κ ดังนั้นเราจึงสามารถกำหนดการบีบอัดทางคณิตศาสตร์เป็น
κ=(-1/v) ∂V/∂p, โดยที่ V คือปริมาตรและ p คือความดัน
ในความเป็นจริง แก๊สทุกชนิดอัดได้สูง แต่ของเหลวไม่สามารถอัดได้สูง ดังนั้นเราจึงสามารถกำหนดการบีบอัดได้สองรูปแบบ การอัดแบบอะเดียแบติกและไอโซเทอร์มอล
รูปที่ 01: ถังแอลพีจีมีก๊าซอัด
การอัดแบบอะเดียแบติกอธิบายการอัดของระบบเมื่ออุณหภูมิของระบบคงที่ เราสามารถระบุได้ด้วย βV ในขณะที่การอัดตัวแบบไอโซเทอร์มอลหมายถึงการอัดที่วัดได้โดยไม่มีการถ่ายเทพลังงานระหว่างระบบกับสภาพแวดล้อม เราสามารถแทนด้วย βS เนื่องจากกระบวนการอะเดียแบติกยังเป็นไอเซนโทรปิก กระบวนการนี้จึงเป็นกระบวนการเอนโทรปีคงที่
ของเหลวอัดตัวไม่ได้คืออะไร
ของเหลวอัดตัวเป็นของเหลวประเภทสมมุติที่นักวิทยาศาสตร์แนะนำเพื่อความสะดวกในการคำนวณ ของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้คือของเหลวที่ไม่เปลี่ยนปริมาตรของของไหลเนื่องจากแรงดันภายนอกการคำนวณพื้นฐานส่วนใหญ่ที่เราทำในไดนามิกของไหลนั้นขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าของเหลวนั้นไม่สามารถบีบอัดได้
ของเหลวส่วนใหญ่สามารถประมาณการที่ไม่สามารถบีบอัดได้ เนื่องจากความสามารถในการอัดได้ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการอัดของก๊าซนั้นสูง ดังนั้นเราจึงไม่สามารถประมาณก๊าซว่าเป็นของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้ แรงอัดของของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้จะเป็นศูนย์เสมอ
ความแตกต่างระหว่างของเหลวอัดตัวและของไหลอัดไม่ได้คืออะไร
ของเหลวอัดตัวเกิดขึ้นจริง อันที่จริง ของเหลวทั้งหมดที่พบในธรรมชาตินั้นอัดได้ ของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้เป็นแนวคิดที่นักวิทยาศาสตร์พัฒนาขึ้นเพื่อให้ง่ายต่อการคำนวณ ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างของเหลวที่อัดได้และของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้ ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างของเหลวที่อัดได้และของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้ก็คือปริมาตรของของไหลที่อัดได้จะลดลงเมื่อเราใช้แรงดันภายนอก แต่ปริมาตรของของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้จะคงที่นอกจากนี้ การคำนวณแบบไดนามิกของไหลสำหรับของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้นั้นง่ายมากเมื่อเทียบกับการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับของเหลวที่อัดได้
สรุป – ของเหลวอัดตัวกับของเหลวอัดไม่ได้
ของเหลวอาจเป็นแก๊สหรือของเหลวก็ได้ เราสามารถจำแนกของเหลวออกเป็นสองกลุ่มกว้างๆ เป็นของเหลวที่อัดได้และของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับแรงอัด อย่างไรก็ตาม ไม่มีของเหลวดังกล่าวที่ไม่ผ่านการบีบอัด ดังนั้น แนวความคิดของของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้จึงเป็นสิ่งสมมุติ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างของไหลอัดและของเหลวอัดไม่ได้ก็คือของไหลที่อัดได้นั้นเกิดขึ้นในความเป็นจริง ในขณะที่ของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้นั้นเป็นแนวคิดที่พัฒนาขึ้นเพื่อความสะดวกในการคำนวณ