Bulkmodulus versus jonge modulus
Alle stoffen / materialen zijn opgebouwd uit atomen. Het type atomen, aantal en hun verbinding varieert van materiaal tot materiaal en definieert elk van hun unieke kenmerken. Het maakt niet uit hoeveel atomen bij elkaar komen om een bepaalde stof te vormen, atomen hebben niet de neiging om op een compacte manier te ordenen waar er geen ruimte tussen is. De aantrekkingskracht en afstotingskrachten tussen de atomen houden altijd een zekere afstand tussen hen in. Daarom is er in elke substantie, ongeacht hoe compact ze zijn, er genoeg en meer ruimte tussen de atomen. We verdelen substanties hoofdzakelijk in drie klassen als vaste stof, vloeistof en gas. Hun atomaire regelingen zijn anders. Vaste lichamen hebben een zeer compacte atomaire ordening terwijl in gas atomen worden gedispergeerd in een groter volume met zeer lage interacties. In vloeistoffen is een tussenstadium tussen de vaste stoffen en het gas te zien.
Bulk modulus
De meeste stoffen verminderen het volume bij blootstelling aan een uniforme, extern aangebrachte druk. Deze afname is echter geen lineaire curve, maar naarmate de druk stijgt, neemt het volume exponentieel af. Bulkmodulus verwijst naar de reciproque van samendrukbaarheid of, met andere woorden, het is een maat voor de weerstand tegen samendrukbaarheid. Bovendien beschrijft het de elastische eigenschappen van een stof.
Bulkmodulus kan worden gedefinieerd als de drukverhoging die nodig is om het volume met een factor 1 / e te verlagen. Wanneer een stof wordt gecomprimeerd, is deze enigszins bestand tegen de compressie, afhankelijk van de atomaire opstelling die deze heeft. Bulkmodulus geeft deze weerstand van een stof weer bij uniforme compressie. Het wordt gemeten in Pascal / bar of een andere drukeenheid. Bulkmodulus geeft een idee van volumeverandering van een vaste stof als de druk erop wordt gewijzigd. Wat betreft de vaste stof, de bulkmodulus is ook een eigenschap van vloeistoffen, het geeft de samendrukbaarheid van een vloeistof aan. Redelijk samendrukbare vloeistoffen hebben een lage massamodulus en enigszins samendrukbare vloeistoffen hebben een hoge massamodulus. Hieronder volgt de vergelijking om de bulkmodulus K te berekenen.
K = -V (∂P / ∂V)
V is het volume van de stof en P is de toegepaste druk.
De bulkmodulus van staal is 1,6 x 1011 P, en dit is driemaal de waarde voor glas. Daarom is glas drie keer samendrukbaarder dan het staal.
Jonge Modulus
Jonge modulus beschrijft de elastische eigenschappen van een substantie die in slechts één richting wordt samengedrukt of uitgerekt. Wanneer een metalen staaf bijvoorbeeld aan één kant wordt uitgerekt of samengedrukt, kan deze worden teruggebracht naar de oorspronkelijke lengte (of dichterbij). Dit laat zien hoe ver het metaal bestand is tegen spanning of compressie. Jonge modulus is de maat voor deze elastische eigenschap van een stof. Young modulus is genoemd naar de fysicus Thomas Young. Dit staat ook bekend als de elasticiteitsmodulus. Jonge modulus heeft ook de eenheden van druk als bulkmodulus. Jonge modulus, E wordt berekend zoals hieronder getoond.
E = trekspanning / trekspanning
Wat is het verschil tussen Bulkmodulus en jonge modulus? • Bulkmodulus is gedefinieerd voor een uniforme compressie waarbij de druk gelijkmatig vanuit alle richtingen wordt uitgeoefend. Jonge modulus wordt slechts voor één as van de substantie gedefinieerd. • Bulkmodulus meet de verandering in volume wanneer een druk wordt toegepast en de Young modulus meet de verandering in lengte. • In bulkmodulus wordt de toegepaste hoeveelheid druk gemeten. In Young-modulus wordt uitgeoefende trekspanning (compressie of rek) gemeten. |