Tofauti kuu kati ya vimiminiko vya kubana na visivyoshinikizwa ni kwamba vimiminiko vya kubana hutokea katika uhalisia ilhali vimiminika visivyoshinikizwa ni dhana iliyobuniwa kwa urahisi wa kukokotoa.
Vimiminika ni gesi au vimiminika ambavyo huchukua umbo la chombo. Katika mienendo ya maji, mgandamizo wa giligili ni jambo muhimu sana. Kwa asili, vimiminika vyote vinaweza kubanwa, lakini tunafafanua vimiminika visivyoweza kubana kwa urahisi wetu wa kusoma. Dhana za vimiminiko vinavyoweza kubana na visivyoshinikizwa huchukua jukumu kubwa katika nyanja kama vile mienendo ya kiowevu, tuli ya maji, usafiri wa anga na nyanja nyingine nyingi. Kwa hivyo, ni muhimu kuwa na uelewa sahihi wa dhana za mgandamizo wa viowevu ili kuelewa nyanja hizo.
Vimiminika vya Kushikana ni nini?
Kila maji tunayokutana nayo katika maisha yetu ya kila siku yanaweza kubana. Ili kuelewa ni maji gani ya kukandamiza, mtu lazima kwanza aelewe ni nini compressibility ni. Mgandamizo wa giligili ni kupunguzwa kwa kiasi cha maji kwa sababu ya shinikizo la nje linalofanya juu yake. Kinyume chake, maji ya compressible itapunguza kiasi chake mbele ya shinikizo la nje. Kwa hivyo, tunaweza kuchukua kipimo cha kiasi cha mgandamizo kama badiliko la kiasi cha kioevu katika kukabiliana na mabadiliko ya shinikizo.
Alama ya kubana ni β au κ. Kwa hivyo, tunaweza kufafanua mnyumbuliko kihisabati kama
κ=(-1/v) ∂V/∂p, ambapo V ni sauti na p ni shinikizo.
Kwa kweli, kila gesi inaweza kubanwa sana, lakini vimiminiko havibanwi sana. Kwa hiyo, tunaweza kufafanua kubana kwa namna mbili; mgandamizo wa adiabatic na isothermal.
Kielelezo 01: Mitungi ya LPG ina Gesi Zilizobanwa
Mmbano wa adiabatic unaelezea unyago wa mfumo wakati halijoto ya mfumo ni thabiti. Tunaweza kuiashiria kwa βV Ambapo, mgandamizo wa isothermal unarejelea mgandamizo unaopimwa bila uhamishaji wa nishati kati ya mfumo na mazingira. Tunaweza kuiashiria kwa βS Kwa kuwa mchakato wa adiabatic pia ni isentropiki, mchakato huu ni mchakato wa mara kwa mara wa entropy.
Vimiminika Visivyoshikamana ni nini?
Vimiminika visivyoshinikizwa ni aina dhahania ya vimiminika, ambavyo wanasayansi walianzisha kwa urahisi wa kukokotoa. Kioevu kisichoshinikizwa ni kiowevu ambacho hakibadilishi kiasi cha maji kutokana na shinikizo la nje. Hesabu nyingi za kimsingi tunazofanya katika mienendo ya umajimaji hutegemea dhana kuwa umajimaji huo hauwezi kubana.
Kadirio la hali ya mgandamizo inakubalika kwa vimiminika vingi kwani mgandamizo wake ni mdogo sana. Walakini, mgandamizo wa gesi ni wa juu, kwa hivyo hatuwezi kukadiria gesi kama viowevu visivyoweza kubana. Usanifu wa kiowevu kisichoshinikizwa ni sufuri kila wakati.
Kuna tofauti gani kati ya Vimiminiko vya Kubana na Visivyoshikana?
Vimiminiko vya kubana hutokea katika hali halisi. Kwa kweli, maji yote yanayopatikana katika asili yanaweza kubana. Vimiminika visivyoshikika ni dhana ambayo wanasayansi waliitengeneza kwa urahisi wa mahesabu. Kwa hivyo, hii ndio tofauti kuu kati ya maji yanayokandamizwa na yasiyoweza kubana. Ipasavyo, tofauti kubwa kati ya viowevu vinavyogandamizwa na visivyoshinikizwa ni kwamba kiasi cha maji yanayogandamizwa hupungua tunapoweka shinikizo la nje, lakini kiasi cha vimiminika visivyoweza kubakizwa hubaki sawa. Kando na hilo, ukokotoaji wa kimiminiko wa vimiminiko visivyoshinikizwa ni rahisi sana ukilinganisha na hesabu zinazohusisha vimiminiko vinavyobana.
Muhtasari – Compressible vs Incompressible Fluids
Kioevu ni gesi au kioevu. Tunaweza kuainisha vimiminika katika vikundi viwili vikubwa kama vimiminiko vinavyoweza kubanwa na visivyobanwa kulingana na uwezo wao wa kukandamizwa. Walakini, hakuna viowevu kama hivyo ambavyo havipitishi mgandamizo. Kwa hivyo, dhana ya vimiminika visivyoweza kubana ni dhahania. Tofauti kuu kati ya viowevu vinavyogandamana na visivyobanika ni kwamba vimiminika vinavyogandamizwa hutokea katika hali halisi ilhali vimiminika visivyoshinikizwa ni dhana iliyobuniwa kwa urahisi wa kukokotoa.
