Läbitavuse ja poorsuse erinevus

Läbilaskvus vs poorsus

Läbitavus ja poorsus on kaks mõistet, mida käsitletakse paljudes füüsika valdkondades. Need mõisted mängivad suurt rolli ka mõnes tööstusharus. Läbilaskvus on oluline kontseptsioon sellistes valdkondades nagu elektromagnetism, vedeliku mehaanika ja maateadus. Poorsus on oluline sellistes valdkondades nagu materjaliteadus, geoloogia, maateadus, mullateadus jne. Poorsus on oluline ka sellistes tööstusharudes nagu farmaatsia, keraamika ja konstruktsioonid. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada läbilaskvust ja poorsust. Selles artiklis käsitleme läbitungivust ja poorsust, nende määratlusi, läbilaskvuse ja poorsuse rakendusi, nendevahelisi sarnasusi ning lõpuks erinevust läbilaskvuse ja poorsuse vahel.

Mis on läbilaskvus?

Mõistel "läbilaskvus" on erinevates valdkondades erinev tähendus, kuid üldiselt saab läbilaskvust defineerida kui aine või membraani kvaliteeti, mis määrab selle aine või membraani võime lubada vedelike või gaaside läbimist. Vaakumi läbilaskvus (või läbilaskvus vabas ruumis) ja läbilaskvus elektromagnetismis on kaks füüsikas laialdaselt kasutatavat mõistet. Enne vaakumi läbilaskvuse uurimist on oluline saada Ampere jõu seadusest hea ülevaade.

Mõelge kahest õhukesest sirgest, statsionaarsest, paralleelsest juhtmest, mis asuvad vahes ruumis r kaugusel. Kui igas juhtmes kantakse voolu I, rakendatakse üksteisele jõudu. Ampere'i seaduse kohaselt antakse jõud pikkuseühiku kohta F = µ₀Mina²/ 2πr, kus jõudu tähistatakse F-ga ja vaakumi läbilaskvust tähistatakse µ-ga₀. Kui juhtmete vaheline kaugus on 1 m ja igas juhtmes voolab 1 amprine vool, on kahe juhtme vaheline jõud 2 × 10⁻⁷ Nm^-1. Seega, µ₀ on võrdne 4π × 10^-7 NA^-2. Elektromagnetilisuses võib läbilaskvust kirjeldada kui materjali võimet mõõta materjali enda sees magnetvälja moodustumist. Elektromagnetilisuses antakse läbilaskvus võrrandiga B = μH, kus läbilaskvust tähistatakse μ, magnetilise voo tihedust tähistatakse tähega B ja magnetilise välja tugevust tähistatakse tähega H. Maateaduses võib läbilaskvust määratleda kui a poorne materjal, et vedelikud sellest läbi pääseks. SI läbitavuse ühik on m².

Mis on poorsus?

Poorsus on materjali tühimike või tühjade ruumide mõõt. Seda nimetatakse materjalis ka tühiseks osaks. Poorsuse väärtus jääb vahemikku 0-1 või protsentides vahemikus 0-100%. Materjali poorsus saadakse valemiga ø = V_V/ V_T,kus poorsust tähistatakse ø, tühja ruumi mahu tähisega V_V ja materjaliga tähistatud täis- või mahtmaht tähisega V_T. Materjalidel nagu graniit on madal poorsus, võrreldes selliste materjalidega nagu savi ja turvas. Poorsuse mõõtmiseks võib kasutada mitut meetodit. Need on otsesed meetodid, optilised meetodid, kompuutertomograafia meetod, vee aurustamise meetod, gaasi paisumismeetod jne.