Стисливість

(об'ємна пружність), здатність в-ва можна зупинити змінювати свій обсяг під дією рівномірного всебічного тиску. Характеризується коефіцієнтом С. b, який визначається як відносить. зміна обсягу V (або щільності р) в-ва зі зміною тиску р:

де DV і Dr-зміни Vір при зміні рна Dp. Величину, зворотну b, наз. модулем об'ємної пружності к. Для твердих тіл x = EG / 3 (3 G Ч E), де E-модуль Юнга, G- модуль зсуву (див . Механічні властивості). Для ідеального газу x = рпрі будь т-ре. У загальному випадку С. в-ва і, отже, значення b і до залежать від т-ри Т і тиску р, причому, як правило, b зменшується з ростом р і збільшується з підвищенням Т.

На практиці для характеристики С. часто користуються відносить. щільністю d = r / r 0 , де r 0 щільність в-ва при нормальних умовах (273К, 98 кПа). Величини b, одержувані при изотермич. стисканні, зазвичай перевищують значення, отримані в умовах адіабатіч. стиснення (для твердих тіл при нормальній т-ре на дек.%).

З. оцінюють з рівнянь стану, виражають взаємозв'язок тиску p, обсягу Vи т-ри Т, і визначають або безпосередньо зі зміни Vпрі всебічному стиску, або побічно-за даними про швидкість поширення пружних хвиль в в-ве або з вимірювань параметра кристалічної. решітки під дією всебічного тиску.С. однорідного і ізотропного твердого тіла, що піддається всебічному рівномірному стиску, можна визначити за допомогою вимірювання його лінійної деформації, т. Е. Лінійної С., пов'язаної з коеф. об'ємної С. співвідношенням:

де L-лінійний розмір тіла. Лінійна С. анізотропних в-в розрізняється за напрямами (аж до тисків в десятки ГПа), причому С. за напрямками, що характеризується слабким міжатомним взаємодій. , Може значно перевершувати С. по напрямах, уздовж яких брало в кристалічних. решітці має місце сильна взаємодія. У загальному випадку С. є симетричний тензор. При записи ур-ний стану часто використовують величину Z = pV / RT, зв. фактором стисливості; критичної С. зв. величину Z Кr , що отримується при використанні критич. параметрів p кр , V кр , Т кр ( R- газова постійна).

З. більшості твердих тіл при тиску порядку 10 ГПа характеризується значенням d! 15-20%, в той час як для лужних металів в тих же умовах d! 40%, а для більшості ін. Металів d! 6-15%, С. рідин при тисках до приблизно 1 ГПа описується з задовольнить. точністю рівнянням Тейта:

де V 0 і V- обсяги при тисках р 0 і рсоотв. , Ві С-ем-Піріч: постійні, причому Взавісіт від т-ри, а Спрактіческі не залежить ні від т-ри, ні від тиску. З ростом тиску С. рідин спочатку досить різко зменшується, а потім змінюється вкрай незначно. Так, коеф. b зменшується в інтервалах тисків 0, 6-1, 2 ГПа і 0, 1-100 МПа приблизно вдвічі; при тиску порядку 1, 5 ГПа він становить 5-10% від вихідної величини. В області тисків 30-40 ГПа модулі С. рідин близькі до значень, типовим для твердих тіл.

З. газів з ростом тиску залишається досить значною аж до тиску ок.0, 1 ГПа, в міру наближення щільності стиснення газу до щільності рідини коеф. b наближається до значень, характерних для С. рідини.

Знання С. в-ва дозволяє судити про залежність фіз. св-в від міжатомних (міжмолекулярних) відстаней. Дані по С. використовують в розрахунках хім. рівноваг р-ций в сумішах газів, системах газ-рідина і газ-тверде тіло. С. в-в важлива в дослідженнях роботи теплових машин, ефектів, які спостерігаються при русі твердих тіл з великими швидкостями в газах і рідинах, при вибуху і т. П.

Літ. : Гонікберга М. Г., Хімічна рівновага і швидкість реакції при високому тиску, 3 вид. , М., 1969; Попова С. В., Бенделіані. H. А., Високі тиску, М., 1974; Цікліс Д. С., Щільні гази, М., 1977.

А. А. Овсянников.


Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.