Bulk-Modul gegen Young-Modul
Alle Substanzen / Materialien bestehen aus Atomen. Die Art der Atome, die Anzahl und ihre Verbindung variieren von Material zu Material und definieren jede ihrer einzigartigen Eigenschaften. Unabhängig davon, wie viele Atome zusammenkommen, um eine bestimmte Substanz zu bilden, neigen Atome nicht dazu, sich kompakt anzuordnen, wenn zwischen ihnen kein Raum ist. Die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen den Atomen halten immer einen bestimmten Abstand zwischen ihnen. Daher gibt es in jeder Substanz, egal wie kompakt sie sind, genügend und mehr Raum zwischen den Atomen. Wir teilen Substanzen hauptsächlich in drei Klassen ein: fest, flüssig und gasförmig. Ihre atomaren Anordnungen sind unterschiedlich. Feststoffe haben eine sehr kompakte atomare Anordnung, während Atome in Gas in einem größeren Volumen mit sehr geringen Wechselwirkungen dispergiert sind. In Flüssigkeiten,Es ist eine Zwischenstufe zwischen Feststoffen und Gas zu sehen.
Volumenmodul
Die meisten Substanzen reduzieren ihr Volumen, wenn sie einem gleichmäßigen Druck von außen ausgesetzt werden. Diese Abnahme ist jedoch keine lineare Kurve, sondern mit zunehmendem Druck nimmt das Volumen exponentiell ab. Der Volumenmodul bezieht sich auf den Kehrwert der Kompressibilität oder ist mit anderen Worten ein Maß für den Widerstand gegen die Kompressibilität. Darüber hinaus beschreibt es die elastischen Eigenschaften eines Stoffes.
Der Volumenmodul kann als der Druckanstieg definiert werden, der erforderlich ist, um das Volumen um den Faktor 1 / e zu verringern. Wenn eine Substanz komprimiert wird, ist sie abhängig von der atomaren Anordnung etwas widerstandsfähig gegen die Kompression. Der Volumenmodul zeigt diesen Widerstand einer Substanz bei gleichmäßiger Kompression an. Sie wird in Pascal / bar oder einer anderen Druckeinheit gemessen. Der Volumenmodul gibt eine Vorstellung von der Volumenänderung einer festen Substanz, wenn sich der Druck darauf ändert. Was den Feststoff betrifft, so ist der Volumenmodul auch eine Eigenschaft von Flüssigkeiten, er zeigt die Kompressibilität einer Flüssigkeit an. Ziemlich komprimierbare Flüssigkeiten haben einen niedrigen Volumenmodul und leicht komprimierbare Flüssigkeiten haben einen hohen Volumenmodul. Es folgt die Gleichung zur Berechnung des Kompressionsmoduls K.
K = -V (∂P / ∂V)
V ist das Volumen der Substanz und P ist der ausgeübte Druck.
Das Volumenmodul von Stahl beträgt 1,6 × 10 11 P, und dies ist das Dreifache des Wertes für Glas. Daher ist Glas dreimal komprimierbar als der Stahl.
Junger Modul
Der junge Modul beschreibt die elastischen Eigenschaften einer Substanz, die nur in einer Richtung komprimiert oder gedehnt wird. Wenn beispielsweise ein Metallstab von einer Seite gedehnt oder zusammengedrückt wird, kann er zu seiner ursprünglichen Länge (oder näher an dieser) zurückkehren. Dies zeigt, wie weit das Metall einer Spannung oder Kompression standhalten kann. Der junge Modul ist das Maß für diese elastische Eigenschaft einer Substanz. Der junge Modul wurde nach dem Physiker Thomas Young benannt. Dies wird auch als Elastizitätsmodul bezeichnet. Der junge Modul hat auch die Druckeinheiten als Volumenmodul. Der junge Modul E wird wie unten gezeigt berechnet.
E = Zugspannung / Zugspannung
Was ist der Unterschied zwischen dem Bulk-Modul und dem Young-Modul?
• Der Volumenmodul ist für eine gleichmäßige Kompression definiert, bei der der Druck aus allen Richtungen gleichmäßig ausgeübt wird. Der junge Modul ist nur für eine Achse der Substanz definiert.
• Der Volumenmodul misst die Volumenänderung, wenn ein Druck ausgeübt wird, und der Young-Modul misst die Änderung der Länge.
• Im Volumenmodul wird der angewendete Druck gemessen. Im Young-Modul wird die angelegte Zugspannung (Kompression oder Dehnung) gemessen.
