Verschil tussen hydrostatische en osmotische druk

Belangrijkste verschil - Hydrostatische versus osmotische druk

Druk wordt gedefinieerd als de kracht die loodrecht op een eenheidsgebied wordt uitgeoefend. Hydrostatische druk en osmotische druk zijn twee drukclassificaties die betrekking hebben op vloeistoffen. Het belangrijkste verschil tussen hydrostatische druk en osmotische druk is dat hydrostatische druk wordt gevonden in elk type homogene vloeistof, terwijl osmotische druk niet wordt gevonden in zuivere oplossingen.

Key Areas Covered

1. Wat is hydrostatische druk
      - Definitie, kenmerken, vergelijking en berekening
2. Wat is osmotische druk
      - Definitie, kenmerken, vergelijking en berekening
3. Wat is het verschil tussen hydrostatische en osmotische druk
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: homogene, hydrostatische druk, osmotische druk, druk, Van't Hoff-vergelijking

Wat is hydrostatische druk

Hydrostatische druk is de druk op elk punt van een niet-stromende vloeistof als gevolg van de zwaartekracht. Overweeg een pot water. De druk aan het oppervlak van het water is de atmosferische druk. Dat is de druk die door de atmosfeer op het water wordt uitgeoefend. Maar als we een punt in het midden van het water in die pot beschouwen, is de druk op dat punt anders dan die van het oppervlak. Dat komt omdat het water boven dat punt ook een druk uitoefent op dat punt als gevolg van de zwaartekracht.

Figuur 1: Een pot of container die de dichtheid (d) van het water en de diepte tot het middelpunt van de pot toont

Bovenstaande afbeelding toont een pot met water. Er zijn drie punten aangegeven. De druk op het punt op het oppervlak van het water is de atmosferische druk. Deze atmosferische druk kan worden gegeven als π. Het punt in het midden bevindt zich op een diepte van h vanaf het oppervlak. De druk uitgeoefend door een vloeistof wordt gegeven als

P = hdg

Waar,

P is de toegepaste druk

h is de diepte of de hoogte van het vloeistoflichaam

d is de dichtheid van de vloeistof

g is de zwaartekracht

Daarom kan de druk op het middelste punt in bovenstaande afbeelding worden gegeven als,

P_totaal = Π + hdg

De druk op de bodem van de pot is,

P_totaal = Π + 2 hdg

Daarom is de hydrostatische druk op verschillende punten van dezelfde vloeistof anders. Maar de hydrostatische druk op punten in hetzelfde niveau van dezelfde vloeistof is hetzelfde.

Figuur 2: Een pot water met drie punten op hetzelfde niveau.

In de bovenstaande afbeelding bevinden "a", "b" en "c" zich op hetzelfde niveau. Daarom zou de druk op elk punt hetzelfde zijn. Deze hydrostatische druk veroorzaakt verschillende snelheden in de waterstroom op verschillende punten van dezelfde vloeistof. Dit fenomeen wordt getoond in het onderstaande diagram.

Figuur 3: Verschillende snelheden van water op verschillende niveaus.

In de bovenstaande afbeelding zijn A, B en C gaten op verschillende niveaus in dezelfde pot met water. De hoogste snelheid wordt waargenomen bij punt C. Dit komt omdat een hogere druk wordt uitgeoefend op het punt C. De laagste snelheid wordt waargenomen bij A omdat alleen de atmosferische druk op dat punt wordt toegepast..

Wat is osmotische druk

De osmotische druk is de vereiste druk om te voorkomen dat een oplossing osmose ondergaat. De basisvereiste voor deze osmotische druk is de aanwezigheid van ten minste twee verschillende oplossingen die van elkaar zijn gescheiden door een semi-permeabel membraan.

Een semi-permeabel membraan is een zeer dun membraan dat alleen opgeloste moleculen doorlaat. Daarom gaan de opgeloste moleculen erdoorheen totdat de concentratie van de opgeloste stof in beide oplossingen hetzelfde wordt. Het oplosmiddel wordt altijd verplaatst van hoge concentratie naar lage concentratie. Osmotische druk is de kracht die nodig is om deze beweging te stoppen.

Osmotische druk kan ook wiskundig worden afgekort. De vergelijking die de osmotische druk geeft, wordt genoemd Van't Hoff-vergelijking.

Π = NRT / V

Waar

Π is de osmotische druk

n is het aantal mol opgeloste stof

R is de universele gasconstante

T is de absolute temperatuur

V is het volume van de oplossing

N / V is echter gelijk aan de molariteit van de oplossing. Een oplossing die KCl (1,00 M) bevat bij een temperatuur van 298 K kan bijvoorbeeld een osmotische druk van,

Π = nRT / V

= MRT

= 1,00 mol / L x 0,0821 L atm / (mol.K) x 298 K

= 24.466 atm

Figuur 4: Osmotische druk zorgt ervoor dat de eindconcentraties van de twee oplossingen gelijk worden.

Verschil tussen hydrostatische en osmotische druk

Definitie

Hydrostatische druk: Hydrostatische druk is de druk op elk punt van een niet-stromende vloeistof als gevolg van de zwaartekracht van de kracht.

Osmotische druk: Osmotische druk is de vereiste druk om te voorkomen dat een oplossing osmose ondergaat.

Beweging van de opgeloste stof

Hydrostatische druk: Hydrostatische druk wordt waargenomen in niet-stromende oplossingen.

Osmotische druk: Osmotische druk wordt waargenomen in oplossingen waarbij beweging van opgeloste stoffen optreedt.

Zuiverheid van de oplossing

Hydrostatische druk: Hydrostatische druk vindt plaats in zowel zuivere oplossingen als homogene oplossingen.

Osmotische druk: Osmotische druk kan niet worden gevonden in pure oplossingen.

Semipermeabel membraan

Hydrostatische druk: Bij hydrostatische druk is geen semi-permeabel membraan betrokken.

Osmotische druk: Bij osmotische druk is een semi-permeabel membraan betrokken.

Druk op verschillende niveaus

Hydrostatische druk: Hydrostatische druk verschilt in verschillende niveaus van dezelfde vloeistof.

Osmotische druk: De osmotische druk is overal gelijk aan de vloeistof; dus wordt het berekend rekening houdend met het hele systeem.

Conclusie

Hydrostatische druk en osmotische druk zijn twee soorten druk die verwijzen naar druk in vloeistoffen. Het belangrijkste verschil tussen hydrostatische druk en osmotische druk is dat hydrostatische druk wordt gevonden in elk type homogeen medium, terwijl osmotische druk niet wordt gevonden in pure oplossingen.

Referenties:

1. "Osmotische druk: definitie en formule." Study.com. Study.com, n.d. Web. Beschikbaar Hier. 4 juli 2017.
2. "Colligatieve eigenschappen: osmotische druk." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 16 februari 2017. Web. Beschikbaar Hier. 4 juli 2017.

Afbeelding met dank aan:

Wetenschap