Hüdrostaatiline rõhk vs osmootne rõhk
Rõhk on määratletud kui jõud pindalaühiku suhtes, mis rakendatakse objektiga risti. Hüdrostaatiline rõhk on rõhk, mida kogeb vedeliku sees olev punkt. Osmootne rõhk on rõhk, mis on vajalik poolläbilaskva membraani vedeliku ülekande peatamiseks. Need mõisted mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu hüdrostaatika, bioloogia, taimeteadused ja paljud teised valdkonnad. Nendes mõistetes on oluline selge arusaam, et sellistes valdkondades silma paista. 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 punkti kohal. Seetõttu sõltub staatilise (mittevoolava) vedeliku rõhk ainult vedeliku tihedusest, gravitatsioonikiirendusest, atmosfäärirõhust ja vedeliku kõrgusest rõhu mõõtmise punktist kõrgemal. Rõhku saab defineerida ka kui osakeste kokkupõrgetest põhjustatud jõudu. Selles mõttes saab rõhku arvutada gaaside molekulaarkineetilise teooria ja gaasivõrrandi abil. Mõiste „hüdro” tähendab vett ja mõiste „staatiline” - muutumatut. See tähendab, et hüdrostaatiline rõhk on voolava vee rõhk. Kuid see kehtib ka kõigi vedelike, sealhulgas gaaside kohta. Kuna hüdrostaatiline rõhk on vedeliku kolonni kaal mõõdetud punkti kohal, saab selle formuleerida, kasutades P = hdg, kus P on hüdrostaatiline rõhk, h on mõõdetud punkti vedeliku pinna kõrgus, d on tihedus vedeliku ja g on gravitatsioonikiirendus. Kogurõhk mõõdetud punktis on hüdrostaatilise rõhu ja vedeliku pinna välise rõhu (st atmosfäärirõhu) ühtsus.
Mis on osmootne rõhk?
Kui kaks erineva lahustunud aine kontsentratsiooniga lahust lahutatakse poolläbilaskva membraaniga, kipub madala kontsentratsiooniga küljel olev lahusti liikuma suure kontsentratsiooniga poolele. Kujutage ette ballooni, mis on valmistatud poolläbilaskvast membraanist, mis on täidetud kõrge kontsentratsiooniga lahusega, madalasse kontsentreeritud lahustisse. Lahusti kandub membraani sisemusse. See põhjustab membraani sisekülje rõhu tõusu. Seda kõrgenenud rõhku tuntakse süsteemi osmootse rõhuna. See on ülioluline mehhanism vee kandmisel rakkude sisemusse. Ilma selle mehhanismita ei suuda isegi puud ellu jääda. Osmootse rõhu pöördväärtust nimetatakse veepotentsiaaliks, mis on lahusti kalduvus lahuses püsida. Mida kõrgem on osmootne rõhk, seda väiksem on veepotentsiaal.
Mis vahe on hüdrostaatilisel rõhul ja osmootsel rõhul?
• Hüdrostaatilist rõhku täheldatakse igas vedelikus, mis ei liigu. Osmootne rõhk on olemas ainult spetsiifilistes süsteemides, kus lahus ja lahusti on eraldatud poolläbilaskva membraaniga.
• Osmootne rõhk ei saa tekkida ainult puhta vedeliku korral. Osmootse rõhu jaoks on vaja kahte erinevat kontsentreeritud lahust. Hüdrostaatiline rõhk võib tekkida ainult ühe vedeliku korral.
