Bulkmodulus versus jonge modulus
Alle stoffen / materialen zijn opgebouwd uit atomen. Het type atomen, het aantal en hun verbinding variëren van materiaal tot materiaal en bepalen elk van hun unieke kenmerken. Het maakt niet uit hoeveel atomen bij elkaar komen om een bepaalde stof te vormen, atomen hebben de neiging zich niet compact te ordenen waar er geen ruimte tussen is. De aantrek- en afstotingskrachten tussen de atomen houden altijd een bepaalde ruimte tussen hen in. Daarom is er in elke stof, hoe compact ze ook zijn, voldoende en meer ruimte tussen de atomen. We verdelen stoffen voornamelijk in drie klassen: vast, vloeibaar en gas. Hun atomaire rangschikking is anders. Vaste stoffen hebben een zeer compacte atomaire rangschikking, terwijl in gas atomen worden verspreid in een groter volume met zeer lage interacties. In vloeistoffen,een tussenstadium tussen de vaste stoffen en het gas is te zien.
Bulk modulus
De meeste stoffen verminderen het volume wanneer ze worden blootgesteld aan een gelijkmatige, extern uitgeoefende druk. Deze afname is echter geen lineaire curve, maar naarmate de druk toeneemt, neemt het volume exponentieel af. Bulkmodulus verwijst naar het omgekeerde van samendrukbaarheid of, met andere woorden, het is een maat voor weerstand tegen samendrukbaarheid. Bovendien beschrijft het de elastische eigenschappen van een stof.
Bulkmodulus kan worden gedefinieerd als de druktoename die nodig is om het volume met een factor 1 / e te verlagen. Wanneer een substantie wordt gecomprimeerd, zal deze enigszins bestand zijn tegen de compressie, afhankelijk van de atomaire opstelling die deze heeft. Bulkmodulus geeft deze weerstand aan van een stof bij gelijkmatige compressie. Het wordt gemeten in Pascal / bar of een andere drukeenheid. Bulkmodulus geeft een idee van de volumeverandering van een vaste stof naarmate de druk erop verandert. Wat betreft de vaste stof, de bulkmodulus is ook een eigenschap van vloeistoffen, het geeft de samendrukbaarheid van een vloeistof aan. Vrij samendrukbare vloeistoffen hebben een lage bulkmodulus en licht samendrukbare vloeistoffen hebben een hoge bulkmodulus. Hieronder volgt de vergelijking om de bulkmodulus K te berekenen.
K = -V (∂P / ∂V)
V is het volume van de stof en P is de toegepaste druk.
De bulkmodulus van staal is 1,6 x 10 11 P, en dit is driemaal de waarde voor glas. Daarom is glas drie keer samendrukbaar dan staal.
Jonge Modulus
Young modulus beschrijft de elastische eigenschappen van een stof die in slechts één richting wordt samengedrukt of uitgerekt. Wanneer een metalen staaf bijvoorbeeld vanaf één kant wordt uitgerekt of samengedrukt, kan deze terugkeren naar zijn oorspronkelijke lengte (of dichterbij). Dit laat zien hoe ver het metaal een spanning of compressie kan weerstaan. De jonge modulus is de maat voor deze elastische eigenschap van een stof. Young modulus is vernoemd naar de natuurkundige Thomas Young. Dit staat ook wel bekend als de elasticiteitsmodulus. Jonge modulus heeft ook de drukeenheden als bulkmodulus. Young modulus, E wordt berekend zoals hieronder getoond.
E = trekspanning / trekbelasting
Wat is het verschil tussen Bulk Modulus en Young Modulus?
• Bulkmodulus is gedefinieerd voor een uniforme compressie waarbij de druk gelijkmatig vanuit alle richtingen wordt uitgeoefend. De jonge modulus wordt alleen gedefinieerd voor één as van de stof.
• Bulkmodulus meet de verandering in volume wanneer er een druk wordt uitgeoefend, en Young modulus meet de verandering in lengte.
• In bulk modulus wordt de hoeveelheid toegepaste druk gemeten. In Young modulus wordt de toegepaste trekspanning (compressie of rek) gemeten.
