Modulus Massal - infistream

MODULUS MASSAL

Seberapa mudah volume (dan dengan demikian, kepadatan) dari suatu massa fluida tertentu dapat diubah ketika terjadi perubahan tekanan merupakan pertanyaan penting untuk dijawab saat mempertimbangkan perilaku suatu fluida tertentu? Dengan kata lain, seberapa mudah fluida tersebut dapat dikompres? Sebuah properti yang umum digunakan untuk menggambarkan kompresibilitas adalah modulus bulk, Ev, yang didefinisikan sebagai

dimana dp adalah perubahan tekanan diferensial yang diperlukan untuk menciptakan perubahan volume diferensial, d∀, dari volume ∀. Ini diilustrasikan oleh gambar di pinggir. Tanda negatif disertakan karena peningkatan tekanan akan menyebabkan penurunan volume. Karena penurunan volume dari massa yang diberikan, m = p∀, akan menghasilkan peningkatan kepadatan, Persamaan 1.12 juga dapat diungkapkan sebagai

Modulus bulk (juga disebut modulus elastisitas volume) memiliki dimensi tekanan, yaitu FL(-2). Dalam unit Britania Raya (BG), nilai-nilai untuk Ev biasanya diberikan sebagai lb/in(-2) (psi), dan dalam unit SI sebagai N/m(-2) (Pa). Nilai-nilai besar untuk modulus bulk menunjukkan bahwa fluida relatif tidak dapat dipadatkan, artinya perubahan tekanan yang besar diperlukan untuk menciptakan perubahan volume yang kecil. Seperti yang diharapkan, nilai-nilai Ev untuk cairan umum besar. Sebagai contoh, pada tekanan atmosfer dan suhu 60 °F, diperlukan tekanan sebesar 3120 psi untuk memampatkan volume satuan air sebesar 1%. Hasil ini mewakili kompresibilitas cairan. Karena tekanan yang besar diperlukan untuk mengubah volume, kita menyimpulkan bahwa cairan dapat dianggap tidak dapat dipadatkan untuk sebagian besar aplikasi rekayasa praktis. Saat cairan dipadatkan, modulus bulk meningkat, tetapi modulus bulk di dekat tekanan atmosfer biasanya yang paling menarik. Penggunaan modulus bulk sebagai properti yang menggambarkan kompresibilitas paling umum saat berurusan dengan cairan, meskipun modulus bulk juga dapat ditentukan untuk gas.