Techniklexikon

Kompressibilität

Thermodynamik und statistische Physik, Zusammendrückbarkeit, die Eigenschaft von Körpern, unter Einwirkung von Druckkräften ihr Volumen zu verringern.

Steht der Körper unter isotropem Druck, so spricht man von kubischer Kompressibilität. Die isotherme kubische Kompressibilität k ist definiert als die auf das vorhandene Volumen V bezogene Volumenänderung je Druckänderung bei konstanter Temperatur

,

(p: statischer Druck, T: absolute Temperatur). Das negative Vorzeichen wird geschrieben, weil das Volumen mit steigendem Druck abnimmt. Der reziproke Wert von k heisst Kompressionsmodul. Zwischen der Kompressibilität, dem isobaren (linearen) Ausdehnungskoeffizienten a und dem isochoren Spannungskoeffizienten b besteht aufgrund der thermodynamischen Zustandsgleichung der Zusammenhang .

Die Kompressibilität nimmt mit steigendem Druck ab und mit steigender Temperatur zu. Grössere Abweichungen ergeben sich erst bei Drücken über 10⁹ Pa.

Eine adiabatische Kompression liegt vor, wenn die Kompression so schnell erfolgt, dass kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet. Für sie gilt

,

(r: Dichte, c_p: spezifische Wärmekapazität).