Ciśnienie hydrostatyczne a ciśnienie osmotyczne
Ciśnienie definiuje się jako siłę na jednostkę powierzchni przyłożoną w kierunku prostopadłym do obiektu. Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie odczuwane przez punkt wewnątrz płynu. Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie potrzebne do zatrzymania przepływu płynu przez membranę półprzepuszczalną. Pojęcia te odgrywają istotną rolę w takich dziedzinach, jak hydrostatyka, biologia, nauki o roślinach i wiele innych. Niezbędne jest jasne zrozumienie tych pojęć, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest ciśnienie osmotyczne i ciśnienie hydrostatyczne, definicje tych dwóch, podobieństwa między ciśnieniem hydrostatycznym a ciśnieniem osmotycznym i wreszcie różnicę między ciśnieniem osmotycznym a ciśnieniem hydrostatycznym.
Co to jest ciśnienie hydrostatyczne?
Ciśnienie statycznego płynu jest równe ciężarze słupa płynu powyżej punktu, w którym mierzone jest ciśnienie. Dlatego ciśnienie statycznego (nie płynącego) płynu zależy tylko od gęstości płynu, przyspieszenia grawitacyjnego, ciśnienia atmosferycznego i wysokości cieczy powyżej punktu, w którym mierzone jest ciśnienie. Ciśnienie można również zdefiniować jako siłę wywieraną przez zderzenia cząstek. W tym sensie ciśnienie można obliczyć za pomocą teorii kinetyki molekularnej gazów i równania gazu. Termin „wodny” oznacza wodę, a termin „statyczny” oznacza niezmienny. Oznacza to, że ciśnienie hydrostatyczne jest ciśnieniem nieprzepływającej wody. Jednak dotyczy to również wszelkich płynów, w tym gazów. Ponieważ ciśnienie hydrostatyczne jest ciężarem słupa płynu powyżej mierzonego punktu, można je sformułować za pomocą P = hdg, gdzie P to ciśnienie hydrostatyczne, h to wysokość powierzchni płynu od mierzonego punktu, d to gęstość płynu, a g jest przyspieszeniem grawitacyjnym. Całkowite ciśnienie w mierzonym punkcie jest zgodnością ciśnienia hydrostatycznego i ciśnienia zewnętrznego (tj. Ciśnienia atmosferycznego) na powierzchni cieczy.
Co to jest ciśnienie osmotyczne?
Gdy dwa roztwory o różnych stężeniach substancji rozpuszczonej są podzielone przez półprzepuszczalną membranę, rozpuszczalnik po stronie o niskim stężeniu ma tendencję do przemieszczania się po stronie o wysokim stężeniu. Wyobraź sobie balon wykonany z półprzepuszczalnej membrany wypełnionej roztworem o wysokim stężeniu zanurzonym w nisko stężonym rozpuszczalniku. Rozpuszczalnik przedostanie się do wnętrza membrany. Spowoduje to wzrost ciśnienia wewnątrz membrany. To podwyższone ciśnienie jest znane jako ciśnienie osmotyczne systemu. Jest to istotny mechanizm przenoszenia wody do wnętrza komórek. Bez tego mechanizmu nawet drzewa nie mogą przetrwać. Odwrotność ciśnienia osmotycznego nazywana jest potencjałem wody, czyli tendencją rozpuszczalnika do pozostawania w roztworze. Im wyższe ciśnienie osmotyczne, tym niższy potencjał wody.
Jaka jest różnica między ciśnieniem hydrostatycznym a ciśnieniem osmotycznym?
• Ciśnienie hydrostatyczne jest obserwowane w każdym płynie, który się nie porusza. Ciśnienie osmotyczne występuje tylko w określonych układach, w których roztwór i rozpuszczalnik są oddzielone półprzepuszczalną membraną.
• Ciśnienie osmotyczne nie może wystąpić tylko w przypadku czystego płynu. Dla ciśnienia osmotycznego wymagane są dwa różne stężone roztwory. Ciśnienie hydrostatyczne może wystąpić tylko w przypadku jednego płynu.
