Hydrostaattinen paine vs osmoottinen paine
Paine määritellään voimaksi pinta-alayksikköä kohti, joka kohdistetaan kohteeseen nähden kohtisuorassa suunnassa. Hydrostaattinen paine on paine, jonka kokee nesteen sisällä oleva piste. Osmoottinen paine on paine, joka tarvitaan pysäyttämään puoliläpäisevän kalvon nesteen siirto. Näillä käsitteillä on keskeinen rooli sellaisilla aloilla, kuten hydrostatiikassa, biologiassa, kasvitieteissä ja monilla muilla aloilla. Näiden käsitteiden selkeä ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voit menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä osmoottinen paine ja hydrostaattinen paine ovat, näiden kahden määritelmät, yhtäläisyydet hydrostaattisen paineen ja osmoottisen paineen välillä ja lopuksi eroa osmoottisen paineen ja hydrostaattisen paineen välillä.
Mikä on hydrostaattinen paine?
Staattisen nesteen paine on yhtä suuri kuin nestepatsaan paino paineen mittauspisteen yläpuolella. Siksi staattisen (ei-virtaavan) nesteen paine riippuu vain nesteen tiheydestä, painovoimakiihtyvyydestä, ilmakehän paineesta ja nesteen korkeudesta paineen mittauspisteen yläpuolella. Paine voidaan määritellä myös hiukkasten törmäysten aiheuttamaksi voimaksi. Tässä mielessä paine voidaan laskea käyttämällä kaasujen molekyylikineettistä teoriaa ja kaasuyhtälöä. Termi "hydro" tarkoittaa vettä ja termi "staattinen" tarkoittaa muuttumatonta. Tämä tarkoittaa, että hydrostaattinen paine on virtaamattoman veden painetta. Tämä koskee kuitenkin myös kaikkia nesteitä, mukaan lukien kaasut. Koska hydrostaattinen paine on nestepatsaan paino mitatun pisteen yläpuolella, se voidaan formuloida käyttämällä P=hdg, jossa P on hydrostaattinen paine, h on nesteen pinnan korkeus mitatusta pisteestä, d on tiheys nesteestä, ja g on painovoiman kiihtyvyys. Kokonaispaine mitatussa pisteessä on hydrostaattisen paineen ja nesteen pinnalla olevan ulkoisen paineen (eli ilmanpaineen) yhdistelmä.
Mikä on osmoottinen paine?
Kun kaksi liuosta, joilla on erilaiset liuenneen aineen pitoisuudet, jaetaan puoliläpäisevällä kalvolla, liuotin väkevällä puolella pyrkii siirtymään korkean pitoisuuden puolelle. Kuvittele ilmapallo, joka on valmistettu puoliläpäisevästä kalvosta, joka on täytetty korkean pitoisuuden liuoksella, joka on upotettu matalapitoisen liuottimen sisään. Liuotin siirtyy kalvon sisäpuolelle. Tämä aiheuttaa kalvon sisäpuolen paineen nousun. Tämä kohonnut paine tunnetaan järjestelmän osmoottisena paineena. Tämä on elintärkeä mekanismi veden siirtämisessä solujen sisälle. Ilman tätä mekanismia puutkaan eivät voi selviytyä. Osmoottisen paineen käänteisarvo tunnetaan vesipotentiaalina, joka on liuottimen taipumus jäädä liuokseen. Mitä korkeampi osmoottinen paine, sitä pienempi on veden potentiaali.
Mitä eroa on hydrostaattisen paineen ja osmoottisen paineen välillä?
• Hydrostaattista painetta havaitaan kaikissa nesteissä, jotka eivät liiku. Osmoottista painetta esiintyy vain tietyissä järjestelmissä, joissa liuos ja liuotin on erotettu toisistaan puoliläpäisevällä kalvolla.
• Osmoottista painetta ei voi esiintyä vain puhtaalla nesteellä. Osmoottiseen paineeseen tarvitaan kaksi erilaista konsentroitua liuosta. Hydrostaattinen paine voi esiintyä vain yhdellä nesteellä.
