kompresibility

Kompresibilitas, atau compressibility, adalah ukuran seberapa banyak volume suatu materi berubah sebagai respons terhadap tekanan yang diterapkan. Secara kuantitatif, hal ini sering dinyatakan dengan koefisien kompresibilitas isothermal κ_T = - (1/V) (∂V/∂P)_T, atau kebalikan darinya, modul bulk K_T = 1/κ_T. Ada juga koefisien kompresibilitas adiabatis κ_S = - (1/V) (∂V/∂P)_S yang menggambarkan perubahan volume ketika prosesnya adiabatis.

Guna memahami perilaku materi, sering dibedakan antara kompresibilitas isothermal dan adiabatis. Gas umumnya sangat kompresibel dibandingkan cairan atau padatan. Sebagai contoh, untuk gas ideal pada suhu tetap, κ_T = 1/P, sehingga pada tekanan sekitar 1 atmosfer κ_T ≈ 9.9×10^-6 Pa^-1. Sebaliknya cairan dan padatan memiliki nilai κ_T yang sangat kecil; air misalnya memiliki κ_T sekitar 4–5×10^-10 Pa^-1 (K ≈ 2–2.5 GPa). Beberapa bahan juga menunjukkan arah berbeda (anisotropi) dalam kompresibilitasnya, terutama pada padatan kristal yang memiliki koefisien kompresibilitas linier berbeda sepanjang sumbu kristal.

Hubungan antara kompresibilitas dan kepadatan juga penting: ini menggambarkan bagaimana kepadatan berubah dengan tekanan, karena perubahan volume mengubah densitas materi. Kompresibilitas terkait dengan kecepatan gelombang melalui medium lewat persamaan c = sqrt(K/ρ), sehingga media dengan modul bulk besar maupun densitas rendah mendasari gelombang suara yang lebih cepat.

Penerapan utama konsep ini meliputi desain peralatan bertekanan, analisis aliran fluida, geofisika, ilmu material, serta eksperimen fisika keadaan tinggi. Pengukuran kompresibilitas dapat dilakukan secara ultrasonik, dengan sel piston-silinder, atau menggunakan sel diamond anvil pada tekanan sangat tinggi.