Hüdrostaatilise ja osmootse rõhu erinevus

Hüdrostaatiline rõhk vs osmootne rõhk
 

Rõhu all mõistetakse jõudu pinnaühiku kohta, mis rakendatakse objektiga risti. Hüdrostaatiline rõhk on rõhk, mida avaldab vedeliku sees olev punkt. Osmootne rõhk on rõhk, mis on vajalik poolläbilaskva membraani vedelikuülekande peatamiseks. Need mõisted mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu hüdrostatika, bioloogia, taimeteadused ja paljudes teistes valdkondades. Nendes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada nende mõistete selget mõistmist. Selles artiklis käsitleme, mis on osmootne rõhk ja hüdrostaatiline rõhk, nende kahe määratlused, hüdrostaatilise rõhu ja osmootse rõhu sarnasused ning lõpuks osmootse rõhu ja hüdrostaatilise rõhu erinevus.

Mis on hüdrostaatiline rõhk?

Staatilise vedeliku rõhk on võrdne vedeliku kolonni kaaluga rõhu mõõtmise koha kohal. Seetõttu sõltub staatilise (mittevoolava) vedeliku rõhk ainult vedeliku tihedusest, gravitatsioonikiirendusest, atmosfäärirõhust ja vedeliku kõrgusest rõhu mõõtmise punktist kõrgemal. Rõhku võib määratleda ka osakeste kokkupõrgete poolt avaldatava jõuna. Selles mõttes saab rõhku arvutada gaaside molekulaarse kineetilise teooria ja gaasivõrrandi abil. Mõiste “hüdro” tähendab vett ja mõiste “staatiline” tähendab muutumatut. See tähendab, et hüdrostaatiline rõhk on mitte voolava vee rõhk. Kuid see kehtib ka kõigi vedelike, sealhulgas gaaside kohta. Kuna hüdrostaatiline rõhk on vedeliku kolonni mass mõõdetud punkti kohal, saab selle formuleerida, kasutades: P = hdg, kus P on hüdrostaatiline rõhk, h on vedeliku pinna kõrgus mõõdetud punktist, d on vedeliku tihedus ja g on gravitatsioonikiirendus. Kogurõhk mõõdetud punktis on hüdrostaatilise rõhu ja vedeliku pinna välisrõhu (s.o atmosfäärirõhu) suhe..

Mis on osmootne rõhk?

Kui kaks lahuse erineva kontsentratsiooniga lahust jagunevad poolläbilaskva läbilaskva membraani abil, kipub madala kontsentratsiooniga poolel olev lahusti liikuma kõrge kontsentratsiooniga poolele. Kujutage ette ballooni, mis on valmistatud poolläbilaskvast membraanist, mis on täidetud kõrge kontsentratsiooniga lahusega ja mis on sukeldatud madala kontsentratsiooniga lahusti sisse. Lahusti kandub membraani sisemusse. See põhjustab membraani sisemise rõhu tõusu. Seda tõusnud rõhku nimetatakse süsteemi osmootseks rõhuks. See on oluline mehhanism vee kandmisel rakkude sisemusse. Ilma selle mehhanismita ei suuda isegi puud ellu jääda. Osmootse rõhu vastupidist väärtust nimetatakse veepotentsiaaliks, mis on lahusti kalduvus jääda lahusesse. Mida kõrgem on osmootne rõhk, seda madalam on veepotentsiaal.