Hydrostatický tlak vs osmotický tlak
Tlak je definovaný ako sila na jednotku plochy aplikovaná v smere kolmom na objekt. Hydrostatický tlak je tlak, ktorý pôsobí bod vo vnútri tekutiny. Osmotický tlak je tlak, ktorý je potrebný na zastavenie prenosu tekutiny polopriepustnou membránou. Tieto koncepty zohrávajú zásadnú úlohu v oblastiach ako hydrostatika, biológia, vedy o rastlinách a v mnohých ďalších oblastiach. Aby ste v takýchto oblastiach vynikli, je nevyhnutné jasne pochopiť tieto pojmy. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je osmotický tlak a hydrostatický tlak, definície týchto dvoch, podobnosti medzi hydrostatickým tlakom a osmotickým tlakom a nakoniec rozdiel medzi osmotickým tlakom a hydrostatickým tlakom.
Čo je hydrostatický tlak?
Tlak statickej tekutiny sa rovná hmotnosti stĺpca tekutiny nad bodom, v ktorom sa meria tlak. Preto tlak statickej (netečiacej) tekutiny závisí len od hustoty tekutiny, gravitačného zrýchlenia, atmosférického tlaku a výšky tekutiny nad bodom, v ktorom sa tlak meria. Tlak možno definovať aj ako silu, ktorú vyvíjajú zrážky častíc. V tomto zmysle možno tlak vypočítať pomocou molekulárnej kinetickej teórie plynov a plynovej rovnice. Výraz „hydro“znamená vodu a výraz „statický“znamená nemenný. To znamená, že hydrostatický tlak je tlak netečúcej vody. To však platí aj pre akúkoľvek kvapalinu vrátane plynov. Keďže hydrostatický tlak je hmotnosť stĺpca tekutiny nad meraným bodom, možno ho formulovať pomocou P=hdg, kde P je hydrostatický tlak, h je výška povrchu tekutiny od meraného bodu, d je hustota tekutiny a g je gravitačné zrýchlenie. Celkový tlak v meranom bode je súzvuk hydrostatického tlaku a vonkajšieho tlaku (t.j. atmosférického tlaku) na povrch tekutiny.
Čo je osmotický tlak?
Keď sú dva roztoky s rôznymi koncentráciami rozpustenej látky rozdelené polopriepustnou membránou, rozpúšťadlo na strane s nízkou koncentráciou má tendenciu presúvať sa na stranu s vysokou koncentráciou. Predstavte si balón vyrobený z polopriepustnej membrány naplnenej vysoko koncentrovaným roztokom ponoreným do nízko koncentrovaného rozpúšťadla. Rozpúšťadlo sa prenesie do vnútra membrány. To spôsobí zvýšenie tlaku vo vnútri membrány. Tento zvýšený tlak je známy ako osmotický tlak systému. Toto je životne dôležitý mechanizmus prenosu vody do vnútra buniek. Bez tohto mechanizmu nemôžu prežiť ani stromy. Inverzia osmotického tlaku je známa ako vodný potenciál, čo je tendencia rozpúšťadla zostať v roztoku. Čím vyšší je osmotický tlak, tým nižší bude potenciál vody.
Aký je rozdiel medzi hydrostatickým tlakom a osmotickým tlakom?
• Hydrostatický tlak je pozorovaný v každej tekutine, ktorá sa nehýbe. Osmotický tlak je prítomný iba v špecifických systémoch, kde sú roztok a rozpúšťadlo oddelené polopriepustnou membránou.
• Osmotický tlak nemôže vzniknúť len pri čistej tekutine. Pre osmotický tlak sú potrebné dva rôzne koncentrované roztoky. Hydrostatický tlak sa môže vyskytnúť iba pri jednej kvapaline.
