संपीड्यता

Compressibility

भौतिकी में ,संपीड्यता, एक अवधारणा है, जो यह दर्शाती है कि दबाव जैसे बाहरी बल के अधीन होने पर किसी पदार्थ को कितनी सुगमता से निष्पीडित या संपीड़ित किया जा सकता है। यह मापता है कि उस बल की प्रतिक्रिया में किसी पदार्थ का आयतन किस हद तक बदल सकता है।

गुण रूप में

संपीड्यता एक ऐसा गुण है जो एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में भिन्न हो सकता है। कुछ पदार्थ अत्यधिक संपीड़ित होते हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें सुगमता से निष्पीडित या संपीड़ित किया जा सकता है, जबकि अन्य कम संपीड़ित होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे मात्रा में परिवर्तन के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

संपीड्यता के उदाहरण

हवा से भरे एक गुब्बारा को निचोड़ने या दबाने , पर इसका आयतन कम हो जाता है और यह लघु आकार ग्रहण कर लेता है। यह क्रिया में संपीड्यता का एक उदाहरण है। गुब्बारे के आंतरिक भाग की हवा को एक छोटी सी जगह में संपीड़ित या निष्पीडित कीया जा सकता है।

तरल पदार्थों में

हवा जैसी गैसें अत्यधिक संपीड़ित होती हैं। यदि किसी गैस पर दबाव बढ़ा दीया जाए , तो उसका आयतन काफी कम हो जाएगा। यही कारण है कि गैसों को टैंकों या गुब्बारों में संपीड़ित कीया जा सकता है।

धातुओं में

प्रायः, धातुओं जैसे ठोस पदार्थों को असंपीड़ित माना जाता है क्योंकि उनमें संपीड्यता बहुत कम होती है। किसी ठोस पर दबाव डालकर उसके आयतन में उल्लेखनीय परिवर्तन करना कठिन है। इसी के उदाहरण स्वरूप ,किसी धातु की छड़ को सुगमता से निष्पीडित कर छोटा नहीं कीया जा सकता है ।

तरल पदार्थ, जैसे पानी, में विद्यमान संपीड्यता, का मान गैसों और ठोस पदार्थों के बीच का होता है। वे ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक संपीड़ित होते हैं लेकिन गैसों की तुलना में कम संपीड़ित होते हैं।

गणितीय सूत्र रूप में

संपीड्यता कारक को इस प्रकार परिभाषित किया गया है,

   $Z={\frac {pV_{m}}{RT}},$

एक आंकड़ा जो संपीड़ित कारक का ग्राफिक प्रतिनिधित्व दिखाता है।

जहां $p$ गैस का दबाव है, $T$ इसका तापमान है, और ${\displaystyle V_{m}}$ इसका दाढ़ आयतन है, सभी को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से मापा जाता है। एक आदर्श गैस के मामले में, संपीड्यता कारक $Z$, $1$ के समतुल्य है, ऐसे में,आदर्श गैस नियम को पुनर्स्थापित किया जाता है, जो सूत्र रूप में :

   $p={\frac {RT}{V_{m}}}$

के समतुल्य है ।

साधारणतः,यहाँ ,

File:Compressibility factor for Wikipedia.jpg

संपीड़ित कारकों का आरेखीय प्रतिनिधित्व दिखाता चित्र जिसमे $Z$ के मूल्य परिवर्तन संपीड़िता में आए परिवर्तन को दर्शाया गया है।

$Z$, वास्तविक गैस के लिए इकाई से अधिक या कम हो सकता है।

उच्च दबाव या कम तापमान के संदर्भ में,आदर्श गैस व्यवहार से विचलन महत्वपूर्ण बिंदु के निकट, य विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है (या, इस संदर्भ के समकक्ष, संपीड्यता कारक,एकआई मूल्य से बहुत दूर चला जाता है)। इन संदर्भों में, सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए, एक सामान्यीकृत संपीड्यता तालिका (चार्ट) या भौतिक जगत की समस्या के सुधार के लीये अनुकूल स्थिति का एक वैकल्पिक समीकरण का उपयोग किया जाना चाहिए।

संपीड्यता का माप

प्रायः संपीड्यता को आयतन प्रत्यास्थता गुणांक नामक संपत्ति का उपयोग करके परिमाणित किया जाता है। आयतन प्रत्यास्थता गुणांक, किसी पदार्थ के संपीड़न के प्रतिरोध को मापता है और इसकी संपीड़न क्षमता का वर्णन करने के लिए एक संख्यात्मक मान प्रदान करता है।

सरल शब्दों में

संपीड्यता से तात्पर्य यह है कि किसी पदार्थ पर दबाव डालने पर उसे कितनी सुगमता से निष्पीडित या संपीड़ित किया जा सकता है। यह पदार्थ के प्रकार के आधार पर भिन्न होता है, गैसें अत्यधिक संपीड़ित होती हैं, तरल पदार्थ मध्यम रूप से संपीड़ित होते हैं, और ठोस अपेक्षाकृत असंपीड़ित होते हैं।