Diferența dintre modulul vrac și modulul tânăr

Modulul vrac vs modulul tânăr

Toate substanțele / materialele sunt formate din atomi. Tipul de atomi, numărul și conexiunea lor variază de la material la material și care definește fiecare dintre caracteristicile sale unice. Indiferent cât de mulți atomi se adună pentru a forma o anumită substanță, atomii nu tind să aranjeze într-un mod compact unde nu există spațiu între ele. Forțele de atracție și de respingere dintre atomi păstrează întotdeauna un anumit spațiu între ele. Prin urmare, în orice substanță, indiferent cât de compacți sunt, există suficient spațiu și mai mult între atomi. Împărțim substanțele în principal în trei clase ca solide, lichide și gaze. Aranjamentele lor atomice sunt diferite. Solidul are un aranjament atomic foarte compact, în timp ce în gaz atomii sunt dispersați într-un volum mai mare, cu interacțiuni foarte scăzute. În lichide, se poate observa o etapă intermediară între solide și gaz.

Modulul în vrac

Majoritatea substanțelor își reduc volumul atunci când sunt expuse la o presiune uniformă, aplicată extern. Cu toate acestea, această scădere nu este o curbă liniară, mai degrabă, pe măsură ce crește presiunea, volumul scade exponențial. Modulul în vrac se referă la reciprocitatea compresibilității sau, cu alte cuvinte, este o măsură a rezistenței la compresibilitate. Mai mult, descrie proprietățile elastice ale unei substanțe.

Modulul în vrac poate fi definit ca creșterea presiunii necesară pentru scăderea volumului cu un factor de 1 / e. Atunci când o substanță este comprimată, aceasta va fi oarecum rezistentă la compresiune, în funcție de aranjamentul atomic pe care îl are. Modulul în vrac indică această rezistență a unei substanțe la o comprimare uniformă. Se măsoară în Pascal / bar sau în orice altă unitate de presiune. Modulul în vrac oferă o idee de schimbare a volumului unei substanțe solide pe măsură ce se modifică presiunea asupra acesteia. În ceea ce privește modulul solid masiv, este de asemenea o proprietate a fluidelor, indicând compresibilitatea unui fluid. Fluidele destul de comprimabile au un modul de volum redus și fluidele ușor comprimabile au un modul în vrac mare. Următoarea este ecuația de calcul al modulului în vrac K.

 K = -V (∂P / ∂V)

V este volumul substanței și P este presiunea aplicată.

Modulul în vrac al oțelului este de 1,6 × 10¹¹ P, și aceasta este de trei ori valoarea pentru sticlă. Prin urmare, sticla este de trei ori compresibilă decât oțelul.

Modulul tânăr

Modulul tânăr descrie proprietățile elastice ale unei substanțe supuse compresiei sau întinderii într-o singură direcție. De exemplu, atunci când o tijă metalică este întinsă sau comprimată dintr-o parte, ea are capacitatea de a reveni la lungimea inițială (sau mai aproape de aceasta). Acest lucru arată cât de departe metalul poate rezista unei tensiuni sau compresii. Modulul tânăr este măsura acestei proprietăți elastice a unei substanțe. Modulul tânăr a fost numit după fizicianul Thomas Young. Acesta este, de asemenea, cunoscut ca modul de elasticitate. Modulul tânăr are, de asemenea, unități de presiune ca modul în vrac. Modulul tânăr, E se calculează după cum se arată mai jos.

 E = solicitarea de întindere / tracțiune la tracțiune