壓縮性

在熱力學和流體力學中，壓縮率是衡量流體或固體響應壓力的瞬時相對體積變化的量度變化。 在其簡單形式中，可壓縮性 κ （在某些領域表示為 β）可表示為

β = ? 1 V ? V ? p

其中 V 是體積，p 是壓力。 選擇將可壓縮性定義為分數的負數使得在（通常）情況下壓縮性為正，即壓力增加會導致體積減小。 固定溫度下壓縮率的倒數稱為等溫體積模量。

上面的說明是不完整的，因為對于任何物體或系統，可壓縮性的大小在很大程度上取決于過程是等熵的還是等溫的。 因此，等溫壓縮率定義為：

β T = ? 1 V ( ? V ? p ) T

其中下標 T 表示偏微分是在恒溫下取的。

等熵壓縮性定義為：

β S = ? 1 V ( ? V ? p ) S ,

其中 S 是熵。 對于固體，兩者之間的區別通常可以忽略不計。

由于材料的密度 ρ 與其體積成反比，可以證明在這兩種情況下

β = 1 ρ ( ? ρ ? p ) 。

聲速在經典力學中定義為：

c 2 = ( ? p ? ρ ) S

因此，通過替換偏導數，等熵壓縮率可以表示為：

β S = 1 ρ c 2

壓縮率的倒數稱為體積模量，通常表示為 K（有時為 B 或 β {\displaystyle \beta } ））。壓縮率方程將等溫壓縮率（和間接壓力）與液體結構聯系起來 .

等溫壓縮率通常通過以下幾個關系與等熵（或絕熱）壓縮率相關：

β T β S = c p c v = γ , 其中 γ 是熱容比，α 是體積熱膨脹系數，ρ = N/V 是顆粒密度，Λ = ( ? P / ? T ) V為熱壓系數。