主要区别 - 可压缩与不可压缩流体

流体是物质的一个子类别，包括气体和液体。气体和液体之所以称为流体，是因为它们具有流动能力、受力时能够变形以及流动性高。在原子水平上，流体由易于流动的原子或分子组成；它们没有紧密包装，流体获得它所占据的容器的形状。可压缩流体和不可压缩流体的主要区别在于 施加在可压缩流体上的力会改变流体的密度 然而 施加在不可压缩流体上的力不会在相当大的程度上改变密度。 尽管几乎所有流体都是可压缩的，但液体称为不可压缩流体，气体称为可压缩流体。

涵盖的关键领域

1.什么是可压缩流体 – 定义、属性 2. 什么是不可压缩流体 – 定义、属性 3. 可压缩流体和不可压缩流体有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：流体、可压缩流体、不可压缩流体、液体、气体、密度、马赫数

什么是可压缩流体？

通常，气体（和等离子体 = 电离气体）称为可压缩流体。在常温常压条件下，流体的体积或密度不变。但是，即使温度或压力发生很小的变化，气体的体积也会发生变化（因此密度也会发生变化）。要命名一种特定的可压缩流体，当施加压力或力时，它应该显示出相当大的密度变化。

在更高级的流体动力学术语中，对于可压缩流体，流体中的流速与声速之比大于 0.3。这个比率也称为马赫数。

在分子水平上，当对气体施加压力时，压力会影响气体的各个方向，使气体分子产生高度碰撞。这些碰撞使气体分子有更多时间相互作用，分子间可能会产生更大的吸引力。这些吸引力减少了气体分子的运动。这导致气体被压缩。

图 2：容器中的气体分子

什么是不可压缩流体？

液体称为不可压缩流体。对液体施加压力时，液体的体积或密度不容易改变。根据流体动力学，流体在介质中的流速与声速之比应小于 0.3，才能使流体不可压缩。因此，对于液体，该比率小于 0.3，使其成为不可压缩流体。

与气体不同，液体的分子或原子更紧密地堆积（不像固体那样紧密堆积）。因此，施加在液体上的压力不会在相当大的程度上改变密度。换句话说，液体的体积不会随着施加在液体上的压力而减少。

虽然根据流体动力学认为液体是不可压缩的，但当施加压力时液体也是可压缩的，但密度或体积的变化太小而无法计算。因此，它被认为是不可压缩的流体。

图：容器中的液体分子

可压缩和不可压缩流体之间的差异

定义

可压缩流体： 可压缩流体是一种可以通过施加外部压力而被压缩的物质。

不可压缩流体： 不可压缩流体是一种不能在施加外部压力的情况下被压缩的物质。

体积

可压缩流体： 可压缩流体的体积可以通过对流体施加压力来减少。

不可压缩流体： 不可压缩流体的体积不能通过对流体施加压力而减少。

密度

可压缩流体： 可压缩流体的密度可以随着对流体施加压力而改变。

不可压缩流体： 不可压缩流体的密度不能随着对流体施加压力而改变。

马赫数

可压缩流体： 对于可压缩流体，马赫数的值应大于 0.3。

可压缩流体： 对于不可压缩流体，马赫数的值应小于 0.3。

结论

流体是一种容易流动的物质。流体没有确定的形状，它具有它所占据的容器的形状。流体分子之间存在非常微弱的吸引力。气相和液相被认为是流体，主要是因为它们的流动能力。气体称为可压缩流体，而液体称为不可压缩流体。可压缩流体和不可压缩流体之间的主要区别在于，施加到可压缩流体上的力会改变流体的密度，而施加到不可压缩流体上的力不会在相当大的程度上改变密度。

参考：

1. Chang、Raymond 和 Kenneth A. Goldsby。化学。纽约：McGraw-Hill，2016 年。打印。 2. “可压缩流体”。免费词典。 Farlex, ND网。在这里可用。 2017 年 6 月 7 日。 3. “什么是流体？”无边。无限，2016 年 8 月 8 日。网络。在这里可用。 2017 年 6 月 7 日。

图片提供：

1. “气体动力学理论”由 I, Sharayanan (CC BY-SA 3.0) 通过 Commons Wikimedia 2. “液体模型”，由 Teilchenmodell Flüssigkeit.svg: Kaneiderdaniel. 原始上传者是 de.wikipedia 的 Kaneiderdaniel 衍生作品：Kayau（谈话） – Teilchenmodell Flüssigkeit.svg（CC BY-SA 3.0）来自Commons Wikimedia