Modulus pukal

Modulus pukal (atau ketaktermampatan) K bagi bendalir atau pepejal ialah songsang bagi kebolehmampatan:

$K=-V{\frac {\partial P}{\partial V}}$

iaitu P adalah tekanan dan V adalah isipadu.

Maka modulus pukal sebenarnya mengukur gerak balas terhadap tekanan yang disebabkan oleh perubahan isipadu bandingan, dan pada dasarnya mengukur rintangan bahan terhadap mampatan seragam. Modulus-modulus lain yang menerangkan tentang gerak balas bahan (keterikan) terhadap bermacam jenis tegasan termasuklah: modulus ricih yang menerangkan tentang gerak balas terhadap ricih, dan modulus Young yang menerangkan tentang gerak balas terhadap keterikan linear. Bagi bendalir, hanya modulus pukal mempunyai makna khusus. Bagi suatu pepejal tak isotropi seperti kayu dan kertas, ketiga-tiga modulus ini tidak mengandungi maklumat yang mencukupi untuk menerangkan sifatnya, maka hukum Hooke am yang menyeluruh haruslah digunakan.

Secara tegasnya, modulus pukal adalah kuantiti termodinamik, dan adalah penting untuk menetapkan perubahan suhu sekiranya modulus pukal ingin ditentukan: suhu malar ($K_{T}$), entalpi malar (adiabatik $K_{S}$), dan perubahan-perubahan lain yang berkemungkinan. Pada praktiknya, perbezaan-perbezaan ini biasanya hanya berkaitan dengan gas-gas.

Songsangan modulus pukal adalah kebolehmampatan bahan.

Untuk gas, modulus pukal adiabatik $K_{S}$ diberikan penghampiran sebagai

$K_{S}=\kappa \,P$

iaitu

κ adalah indeks adiabatik, kadang kala dipanggil γ.

P ialah tekanan.

Modulus pukal adiabatik menentukan kelajuan bunyi (bagi gelombang tekanan) dalam bahan. Pepejal boleh mengekalkan gelombang melintang; maka untuk kes ini modulus ricih adalah faktor penentu utama.

Contoh-contoh

• Air: 2.2×10⁹ Pa
• Udara: 1.42×10⁵ Pa
• Keluli: 1.6×10¹¹ Pa
• Helium pejal (penghampiran): 5×10⁷ Pa

Rujukan

• Bulk Elastic Properties on hyperphysics di Georgia State University