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Kompressionsmodul

Der Kompressionsmodul (Formelzeichen: K) ist eine intensive und stoffeigene physikalische Größe aus der Elastizitätslehre. Er beschreibt, welche allseitige Druckänderung nötig ist, um eine bestimmte Volumenänderung hervorzurufen (dabei darf kein Phasenübergang auftreten). Die Eigenschaft von Stoffen, dass sie einer Komprimierung Widerstand entgegensetzen, hat ihre Ursache im Pauli-Prinzip. Der Kompressionsmodul ist der Kehrwert der Kompressibilität

Definition

Der Kompressionsmodul ist definiert als:

Das negative Vorzeichen wurde gewählt, da Druckzuwachs das Volumen verringert (dV/dp ist negativ), praktischerweise KL aber positiv sein sollte. Die SI-Einheit des Kompressionsmoduls ist Pascal bzw. Newton pro Quadratmeter. Der Kompressionsmodul ist eine Materialkonstante, die unter anderem von der Temperatur und vom Druck abhängig ist. Der Kompressionsmodul stellt eine Spannung dar, welche jenen fiktiven Druck darstellt, bei dem das Volumen zu Null werden würde, wenn lineare Elastizität, d. h. dp / dV = const, und geometrische Linearität in den Ortskoordinaten (somit nicht in den Materialkoordinaten) gegeben wäre, also der Kompressionsmodul bei höheren Drücken nicht ansteigen würde.

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgende Größen:

dp – infinitesimale Druckänderung dV– infinitesimale Volumenänderung dV/V – relative Volumenänderung.

Bedeutung in der Geothermie

In der Seismik spielt der Kompressionsmodul der Gesteine eine Rolle. Er steht im Zusammenhang mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit (P-Welle) seismischer Wellen.

Literatur

Siehe Kompression.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionsmodul

zuletzt bearbeitet Januar 2020