Сжимаемость. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Сжимаемость - способность вещества изменять свой объём под действием всестороннего давления. С. обладают все вещества. Если вещество в процессе сжатия не испытывает хим., структурных и др. изменений, то при возвращении внеш. давления к исходному значению нач. объём восстанавливается. Именно обратимое изменение занимаемого веществом объёма V под равномерным гидростатич. давлением р и наз. обычно сжимаемость (объёмной упругостью). Величину С. характеризует коэф. С.

, к-рый выражает уменьшение единичного объёма (или плотности

) тела при увеличении р на единицу:

где

- изменения V и

при изменении р на величину

- модуль объёмной упругости (модуль объёмного сжатия, объёмный модуль); для твёрдых тел

где Е - модуль Юнга (см. Модули упругости), G - модуль сдвига. Для идеальных газов К = р при любой температуре Т. В общем случае С. вещества, а следовательно, К и

зависят от р и Т. Как правило,

убывает при увеличении р и растёт с Т. Часто С. характеризуют относит. плотностью

, где

- плотность при Т = 0 °С и р = 1 атм.

Сжатие может происходить как при пост. Т (изотермически), так и с одноврем. разогревом сжимаемого тела (напр., в адиабатном процессе). В последнем случае значения К будут большими, чем при изотермич. сжатии (для большинства твёрдых тел при обычной Т на неск. %).

Для оценки С. веществ в широком диапазоне р используют уравнения состояния, выражающие связь между р, V и Т. Определяют С. непосредственно по изменению V под давлением (см. Пьезометр ),из акустич. измерений скорости распространения упругих волн в веществе. Эксперименты в ударной волне позволяют установить зависимость между

и р при максимальных экспериментально полученных давлениях. С. находят также из измерений параметров кристаллич. решётки под давлением, производимых методами рентгеновского структурного анализа. С. можно определить измеряя линейную деформацию твёрдого тела под гидростатич. давлением (по т. н. линейной С.). Для изотропного тела коэф. линейной С.

С. газов, будучи очень большой при р < 1 кбар, по мере приближения их плотности к плотности жидкостей становится близкой к С. жидкостей. Последняя с ростом р уменьшается сначала резко, а затем меняется весьма мало: в интервале 6-12 кбар уменьшается примерно так же, как в интервале от 1 атм (10~³кбар) до 1 кбар (примерно в 2 раза), при 10-12 кбар составляет 5-10% от нач. значения. При 30-50 кбар модули К жидкостей по порядку величины близки к К твёрдых тел. Для твёрдых тел при 100 кбар

. Для отд. веществ, напр. для щелочных металлов,

, для большинства др. металлов 6-15%. Линейная С. анизотропных веществ зави-

сит от кристаллография, направлений (во всяком случае, до давлений в десятки кбар), причём вдоль направлений со слабым межатомным взаимодействием она может в 8-10 раз превосходить С. по направлениям, вдоль к-рых в кристаллич. решётке более сильная связь; изменение параметра решётки в этих направлениях в определ. интервале р может быть даже положительным (теллур, селен). С.- важнейшая характеристика вещества, к-рая позволяет судить о зависимости физ. свойств от межатомных (межмолекулярных) расстояний. Знание С. газов (паров), жидкостей и твёрдых тел необходимо для расчёта работы тепловых машин, химико-технол. процессов, действия взрыва, аэро-и гидродинамич. эффектов, наблюдающихся при движении с большими скоростями, и т. д.

Литература по сжимаемости

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.