Módulo de volumen
El módulo de volumen ( o ) de una sustancia es una medida de cuán resistente a la compresión es la sustancia. Se define como la relación entre el aumento de presión infinitesimal y la disminución relativa resultante del volumen . [1]
Otros módulos describen la respuesta del material ( deformación ) a otros tipos de tensión : el módulo de cizalla describe la respuesta a la tensión de cizalla y el módulo de Young describe la respuesta a la tensión normal (estiramiento longitudinal). Para un fluido , solo el módulo de volumen es significativo. Para un sólido anisotrópico complejo como la madera o el papel , estos tres módulos no contienen suficiente información para describir su comportamiento, y se debe usar la ley de Hooke generalizada completa . El recíproco del módulo de volumen a temperatura fija se denomina compresibilidad isotérmica .
El módulo de volumen (que suele ser positivo) se puede definir formalmente mediante la ecuación
donde es presión, es el volumen inicial de la sustancia y denota la derivada de la presión con respecto al volumen. Como el volumen es inversamente proporcional a la densidad, se sigue que
donde es la densidad inicial y denota la derivada de la presión con respecto a la densidad. El inverso del módulo de volumen da la compresibilidad de una sustancia . Generalmente, el módulo de volumen se define a temperatura constante como el módulo de volumen isotérmico, pero también se puede definir a entropía constante como el módulo de volumen adiabático .
Estrictamente hablando, el módulo de volumen es una cantidad termodinámica , y para especificar un módulo de volumen es necesario especificar cómo varía la presión durante la compresión: temperatura constante (isotérmica ), entropía constante ( isentrópica ) y otras variaciones son posibles. . Tales distinciones son especialmente relevantes para los gases .
