आयतन गुणांक

Bulk modulus

बल्क मापांक बाहरी दबाव के अधीन होने पर समान संपीड़न या आयतन परिवर्तन के लिए सामग्री के प्रतिरोध का एक माप है। यह महत्वपूर्ण विरूपण के बिना दबाव में मात्रा में परिवर्तन का सामना करने की सामग्री की क्षमता का वर्णन करता है।

गणितीय रूप से, थोक मापांक ($K$) को परिणामी सापेक्ष आयतन परिवर्तन (${\frac {\Delta V}{V}}$) के लिए लागू दबाव (P) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसे इस प्रकार व्यक्त किया गया है:

$K=-V*{\frac {(\Delta P)}{(\Delta V)}}$

जहाँ:

$K$ थोक मापांक है,

$V$ सामग्री का प्रारंभिक आयतन है,

$\Delta P$ दबाव में परिवर्तन है, और

${\frac {\Delta V}{V}}$ आयतन में सापेक्ष परिवर्तन है।

नकारात्मक संकेत इंगित करता है कि थोक मापांक एक सकारात्मक मूल्य है, क्योंकि दबाव में वृद्धि से मात्रा में कमी आती है, और इसके विपरीत।

किसी सामग्री की कठोरता को , उसके स्थूल गुणांक अर्थात दबाव प्रतिरोधकता को दर्शाता है। वे सामग्री जिनके स्थूल गुणांक उच्च होते हैं ,कम संपीड़ित होती हैं और दबाव में मात्रा परिवर्तन के प्रति अधिक प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं। इसके विपरीत, लघु स्थूल गुणांक वाली सामग्री अधिक संपीड़ित होती है और दबाव के अधीन होने पर बड़े मात्रा में परिवर्तन प्रदर्शित करती हैं ।

उदाहरण के लिए, धातु और कठोर सामग्री, जैसे ठोस पदार्थों में, पर उच्च स्थूल गुणांकों होता है, जिसका अर्थ है कि उन्हें महत्वपूर्ण रूप से संपीड़ित करना मुश्किल होता है। इसके विपरीत, गैसों और तरल पदार्थों जैसे तरल पदार्थों में आमतौर पर कम थोक मॉड्यूल होते हैं, जिससे उन्हें अधिक आसानी से संपीड़ित किया जा सकता है।

विज्ञान और इंजीनियरिंग के विभिन्न क्षेत्रों में थोक मापांक एक महत्वपूर्ण संपत्ति है। इसका उपयोग लोच, ध्वनिकी और द्रव यांत्रिकी के अध्ययन के साथ-साथ उन सामग्रियों, संरचनाओं और प्रणालियों के डिजाइन और विश्लेषण में किया जाता है जिनमें दबाव या मात्रा में परिवर्तन शामिल होता है।