Hidrosztatikus nyomás vs ozmotikus nyomás
A nyomást az egységre merőleges irányban alkalmazott egységnyi területre eső erőnek nevezzük. A hidrosztatikus nyomás az a nyomás, amelyet a folyadék belsejében lévő pont tapasztal. Az ozmotikus nyomás az a nyomás, amely a félig áteresztő membrán folyadékátadásának megállításához szükséges. Ezek a fogalmak létfontosságú szerepet játszanak olyan területeken, mint a hidrostatika, a biológia, a növénytudományok és sok más területen. Elengedhetetlen a világos megértés ezekben a fogalmakban az ilyen területeken való kiemelkedés érdekében. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi az ozmotikus nyomás és a hidrosztatikus nyomás, e kettő meghatározása, a hidrosztatikus nyomás és az ozmotikus nyomás hasonlóságai, végül az ozmotikus nyomás és a hidrosztatikus nyomás közötti különbség.
Mi az a hidrosztatikus nyomás?
A statikus folyadék nyomása megegyezik a folyadékoszlop tömegével a nyomás mérési pontja felett. Ezért a statikus (nem áramló) folyadék nyomása csak a folyadék sűrűségétől, a gravitációs gyorsulástól, a légköri nyomástól és a folyadék magasságától függ, amely a nyomás mérési pontja felett van. A nyomás úgy is meghatározható, mint a részecskék ütközése által kifejtett erő. Ebben az értelemben a nyomás kiszámítható a gázok molekuláris kinetikai elmélete és a gázegyenlet segítségével. A „hidro” kifejezés vizet jelent, a „statikus” pedig nem változót jelent. Ez azt jelenti, hogy a hidrosztatikus nyomás a nem folyó víz nyomása. Ez azonban alkalmazható bármilyen folyadékra, beleértve a gázokat is. Mivel a hidrosztatikus nyomás a folyadékoszlop súlya a mért pont fölött, P = hdg segítségével formulázható, ahol P a hidrosztatikus nyomás, h a folyadék felületének magassága a mért ponttól, d a sűrűség a folyadéké, és g a gravitációs gyorsulás. A mért pont teljes nyomása a hidrosztatikus nyomás és a külső nyomás (azaz a légköri nyomás) egységessége a folyadék felületén.
Mi az ozmotikus nyomás?
Ha két különböző oldott anyag koncentrációjú oldatot féligáteresztő membránnal osztunk el, az oldószer az alacsony koncentrációjú oldalon a nagy koncentrációjú oldalra mozog. Képzeljünk el egy nagy koncentrációjú oldattal töltött féligáteresztő membránból készült ballont, amely az alacsony koncentrációjú oldószer belsejébe merül. Az oldószer a membrán belsejébe kerül. Ez megnöveli a membrán belsejének nyomását. Ezt a megnövekedett nyomást a rendszer ozmotikus nyomásának nevezik. Ez egy létfontosságú mechanizmus a víz átvitelére a sejtek belsejébe. E mechanizmus nélkül még a fák sem élhetnek túl. Az ozmotikus nyomás inverzét vízpotenciálnak nevezzük, ami az oldószer hajlandósága az oldatban maradni. Minél magasabb az ozmotikus nyomás, alacsonyabb lesz a vízpotenciál.
Mi a különbség a hidrosztatikus nyomás és az ozmotikus nyomás között?
• Hidrosztatikus nyomás figyelhető meg minden folyadékban, amely nem mozog. Az ozmotikus nyomás csak bizonyos rendszerekben van, ahol az oldatot és az oldószert féligáteresztő membrán választja el.
• Az ozmotikus nyomás nem fordulhat elő csak tiszta folyadékkal. Az ozmotikus nyomáshoz két különböző koncentrált oldat szükséges. A hidrosztatikus nyomás csak egy folyadékkal fordulhat elő.
