Hidrostatiskais spiediens pret osmotisko spiedienu
Spiediens ir definēts kā spēks uz laukuma vienību, kas pielikts objektam perpendikulārā virzienā. Hidrostatiskais spiediens ir spiediens, ko izjūt punkts šķidruma iekšienē. Osmotiskais spiediens ir spiediens, kas nepieciešams, lai apturētu daļēji caurlaidīgas membrānas šķidruma pārnesi. Šiem jēdzieniem ir būtiska nozīme tādās jomās kā hidrostatika, bioloģija, augu zinātnes un daudzās citās jomās. Ir ļoti svarīgi skaidri saprast šos jēdzienus, lai šādās jomās gūtu izcilību. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir osmotiskais spiediens un hidrostatiskais spiediens, šo divu definīcijas, hidrostatiskā spiediena un osmotiskā spiediena līdzības un visbeidzot atšķirību starp osmotisko spiedienu un hidrostatisko spiedienu.
Kas ir hidrostatiskais spiediens?
Statiskā šķidruma spiediens ir vienāds ar šķidruma kolonnas svaru virs spiediena mērīšanas punkta. Tāpēc statiskā (neplūstošā) šķidruma spiediens ir atkarīgs tikai no šķidruma blīvuma, gravitācijas paātrinājuma, atmosfēras spiediena un šķidruma augstuma virs spiediena mērīšanas punkta. Spiedienu var definēt arī kā spēku, ko rada daļiņu sadursmes. Šajā ziņā spiedienu var aprēķināt, izmantojot gāzu molekulāri kinētisko teoriju un gāzes vienādojumu. Termins “hidro” nozīmē ūdeni, un termins “statisks” nozīmē nemainīgs. Tas nozīmē, ka hidrostatiskais spiediens ir neplūstoša ūdens spiediens. Tomēr tas attiecas arī uz jebkuru šķidrumu, tostarp gāzēm. Tā kā hidrostatiskais spiediens ir šķidruma kolonnas svars virs izmērītā punkta, to var formulēt, izmantojot P=hdg, kur P ir hidrostatiskais spiediens, h ir šķidruma virsmas augstums no izmērītā punkta, d ir blīvums. šķidruma, un g ir gravitācijas paātrinājums. Kopējais spiediens uz izmērīto punktu ir hidrostatiskā spiediena un ārējā spiediena (t.i., atmosfēras spiediena) uz šķidruma virsmu unisons.
Kas ir osmotiskais spiediens?
Kad divi šķīdumi ar atšķirīgu izšķīdušo vielu koncentrāciju tiek sadalīti ar daļēji caurlaidīgu membrānu, šķīdinātājam zemas koncentrācijas pusē ir tendence pārvietoties uz augstas koncentrācijas pusi. Iedomājieties balonu, kas izgatavots no daļēji caurlaidīgas membrānas, kas piepildīta ar augstas koncentrācijas šķīdumu, kas iegremdēts zemas koncentrācijas šķīdinātājā. Šķīdinātājs nonāks membrānas iekšpusē. Tas izraisīs spiediena palielināšanos membrānas iekšpusē. Šo paaugstināto spiedienu sauc par sistēmas osmotisko spiedienu. Tas ir būtisks mehānisms ūdens pārnešanai uz šūnu iekšpusi. Bez šī mehānisma pat koki nevar izdzīvot. Osmotiskā spiediena apgrieztā vērtība ir pazīstama kā ūdens potenciāls, kas ir šķīdinātāja tendence palikt šķīdumā. Jo augstāks ir osmotiskais spiediens, jo mazāks būs ūdens potenciāls.
Kāda ir atšķirība starp hidrostatisko spiedienu un osmotisko spiedienu?
• Hidrostatiskais spiediens tiek novērots jebkurā šķidrumā, kas nekustas. Osmotiskais spiediens pastāv tikai īpašās sistēmās, kur šķīdumu un šķīdinātāju atdala daļēji caurlaidīga membrāna.
• Osmotiskais spiediens nevar rasties tikai ar tīru šķidrumu. Osmotiskajam spiedienam ir nepieciešami divi dažādi koncentrēti šķīdumi. Hidrostatiskais spiediens var rasties tikai ar vienu šķidrumu.
