Defina e explique:
Módulo de compressibilidade
Módulo de compressibilidade
Passo 1
O enunciado nos pede para definir e explicar o que é o módulo de compressibilidade. Este conceito pertence à elasticidade volumétrica de fluidos e sólidos e quantifica a resistência de um material à variação de volume quando é submetido a um aumento de pressão.
Passo 2
Definimos o módulo de compressibilidade, também chamado de módulo de volume ou bulk modulus, pela relação
onde
-
é o volume do material, -
é a pressão aplicada, - o sinal negativo garante que
seja positivo, pois um aumento de provoca diminuição de .
Passo 3
Para entender o significado de
, observe que
Ou seja, quanto maior for
, menor será a variação relativa de volume
para uma dada variação de pressão
. Por isso:
- Material com
grande é pouco compressível (ex.: água tem ), - Material com
pequeno é facilmente comprimido (ex.: gases).
Além disso, define-se o coeficiente de compressibilidade
como o inverso de
:
o que dá diretamente a fração de volume perdida por unidade de pressão aplicada.
Resposta
O módulo de compressibilidade (bulk modulus) é a grandeza
que mede a resistência de um material à compressão volumétrica. Quanto maior
, menos o material se comprime sob pressão.