体积模量

体积模量

目录导航

定义

体积模量可由下式定义:

其中为压力, 为体积, 是压力对体积的偏导数。体积模量的倒数即为一种物质的压缩率。

还有其他一些描述材料对应变的反应的物理量。比如剪切模量描述了材料对剪切应变的反应;而杨氏模量则描述了材料对线性应变的反应。对流体而言,只有体积模量具有意义。而对于不具有各向同性的固体材料(如纸、木等),上述三种弹性模量则不足以描述这些材料对应变的反应。

热力学关系

严格的说,体积模量是一个热力学量。说明在何种温度变化条件下对体积模量是有必要的。等温体积模量()以及定熵(绝热)体积模量()或其他形式都是可能出现的。实践中上述区分只是用于对气体的讨论中。

对于理想气体,绝热体积模量 为:

而等温体积模量 为:

其中 为绝热指数; 为压强。

对于流体,体积模量和密度决定了在该种材料中的声速。此种关系由下式说明:

固体可以传递横波,故要决定固体中的声速还需要其他的弹性模量,如剪切模量。

部分材料的体积模量

部分材料的体积模量
材料 体积模量(Pa)
玻璃 3.7×1010
16×1010
水银 2.5×1010
乙醇 0.09×1010
金刚石 442×109
2.2×109
空气 1.42×105 绝热体积模量
空气 1.01×105 等温体积模量
固态氦 5×107 (估计值)

相关百科
返回顶部
产品求购 求购