Hidrostatinis slėgis ir osmosinis slėgis
Slėgis apibrėžiamas kaip jėga, tenkanti ploto vienetui, statmenai objektui kryptimi. Hidrostatinis slėgis yra slėgis, kurį patiria taškas skysčio viduje. Osmosinis slėgis yra slėgis, kurio reikia norint sustabdyti pusiau pralaidžios membranos skysčio perdavimą. Šios sąvokos vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip hidrostatika, biologija, augalų mokslai ir daugelyje kitų sričių. Labai svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas, kad galėtume išsiskirti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime osmosinį slėgį ir hidrostatinį slėgį, šių dviejų apibrėžimus, hidrostatinio slėgio ir osmosinio slėgio panašumus ir galiausiai skirtumą tarp osmosinio slėgio ir hidrostatinio slėgio.
Kas yra hidrostatinis slėgis?
Statinio skysčio slėgis yra lygus skysčio kolonos svoriui virš taško, kuriame matuojamas slėgis. Todėl statinio (netekančio) skysčio slėgis priklauso tik nuo skysčio tankio, gravitacinio pagreičio, atmosferos slėgio ir skysčio aukščio virš taško, kuriame matuojamas slėgis. Slėgį taip pat galima apibrėžti kaip jėgą, kurią sukelia dalelių susidūrimas. Šia prasme slėgį galima apskaičiuoti naudojant molekulių kinetinę dujų teoriją ir dujų lygtį. Terminas „hidro“reiškia vandenį, o „statinis“- nesikeičiantį. Tai reiškia, kad hidrostatinis slėgis yra tekančio vandens slėgis. Tačiau tai taip pat taikoma bet kokiam skysčiui, įskaitant dujas. Kadangi hidrostatinis slėgis yra skysčio kolonos svoris virš išmatuoto taško, jį galima suformuluoti naudojant P = hdg, kur P yra hidrostatinis slėgis, h yra matuojamo taško skysčio paviršiaus aukštis, d - tankis skysčio, o g - gravitacinis pagreitis. Bendras išmatuoto taško slėgis yra vienodas hidrostatinis slėgis ir išorinis slėgis (ty atmosferos slėgis) ant skysčio paviršiaus.
Kas yra osmosinis slėgis?
Kai du tirpalai, turintys skirtingas ištirpusios medžiagos koncentracijas, padalijami iš pusiau pralaidžios membranos, tirpiklis, esant mažai koncentruotai pusei, linkęs judėti į didelės koncentracijos pusę. Įsivaizduokite balioną, pagamintą iš pusiau laidžios membranos, užpildytos didelės koncentracijos tirpalu, panardintą į mažai koncentruoto tirpiklio vidų. Tirpiklis pateks į membranos vidų. Dėl to padidės membranos vidaus slėgis. Šis padidėjęs slėgis yra žinomas kaip osmosinis sistemos slėgis. Tai yra gyvybiškai svarbus mechanizmas perduodant vandenį į ląstelių vidų. Be šio mechanizmo net medžiai negali išgyventi. Atvirkštinis osmosinio slėgio poveikis yra žinomas kaip vandens potencialas, kuris yra tirpiklio polinkis likti tirpale. Aukštesnis osmosinis slėgis, mažesnis bus vandens potencialas.
Kuo skiriasi hidrostatinis slėgis nuo osmosinio slėgio?
• Hidrostatinis slėgis pastebimas bet kuriame nejudančiame skystyje. Osmosinis slėgis yra tik tam tikrose sistemose, kur tirpalas ir tirpiklis yra atskirti pusiau pralaidi membrana.
• Osmosinis slėgis negali atsirasti tik naudojant gryną skystį. Osmosiniam slėgiui reikalingi du skirtingi koncentruoti tirpalai. Hidrostatinis slėgis gali atsirasti tik su vienu skysčiu.
