18- O que é o coeficiente de expansão volumétrica de um fluido? Como se difere do coeficiente de compressibilidade?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o coeficiente de expansão volumétrica de um fluido e compará-lo com o coeficiente de compressibilidade. O assunto é propriedades termodinâmicas de fluidos, onde veremos como o volume varia com temperatura e com pressão.
Passo 2
O coeficiente de expansão volumétrica, geralmente chamado de
, mede a variação relativa do volume de um fluido quando sua temperatura muda a pressão constante. Formalmente,
onde
é o volume,
a temperatura e a derivada é tomada a pressão constante.
Passo 3
O coeficiente de compressibilidade, tipicamente o isotermal
, mede a variação relativa do volume de um fluido quando sua pressão muda a temperatura constante. Define-se por
o sinal negativo garante que
seja positivo, já que um aumento de pressão tende a diminuir o volume.
Passo 4
A diferença essencial é que
– descreve a sensibilidade do volume a mudanças de temperatura (em
constante),
– descreve a sensibilidade do volume a mudanças de pressão (em
constante).
–
–
Resposta
O coeficiente de expansão volumétrica
é
que indica quanto o volume varia por grau de temperatura a pressão fixa.
O coeficiente de compressibilidade isotermal é
O coeficiente de compressibilidade isotermal
que indica quanto o volume varia por unidade de pressão a temperatura fixa.