Forskjellen mellom hydrostatisk og osmotisk trykk

Hovedforskjell - Hydrostatisk vs Osmotisk Trykk

Trykk er definert som kraften som påføres et enhetlig område vinkelrett. Hydrostatisk trykk og osmotisk trykk er to klassifikasjoner av trykk som er i forhold til væsker. Hovedforskjellen mellom hydrostatisk trykk og osmotisk trykk er det Hydrostatisk trykk er funnet i en hvilken som helst type homogen væske mens osmotisk trykk ikke finnes i rene løsninger.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er hydrostatisk trykk
      - Definisjon, egenskaper, likning og beregning
2. Hva er osmotisk trykk
      - Definisjon, egenskaper, likning og beregning
3. Hva er forskjellen mellom hydrostatisk og osmotisk trykk
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Homogent, hydrostatisk trykk, osmotisk trykk, trykk, Van't Hoff-ligning

Hva er hydrostatisk trykk

Hydrostatisk trykk er trykket på et hvilket som helst punkt i en ikke-flytende væske på grunn av tyngdekraften. Tenk på en krukke med vann. Trykket på vannoverflaten er atmosfærisk trykk. Det er trykket på vannet i atmosfæren. Men hvis vi vurderer et punkt på midten av vannet i den krukken, er trykket i det punktet forskjellig fra overflaten. Det skyldes at vannet over det punktet også påtrykker et trykk på grunn av tyngdekraften.

Figur 1: En krukke eller beholder som viser tettheten (d) av vannet og dybden til krukkets midtpunkt

Bildet ovenfor viser en flaske vann. Det er tre punkter merket på den. Trykket ved punktet på overflaten av vannet er atmosfærisk trykk. Dette atmosfæriske trykket kan gis som π. Poenget i midten er på en dybde av h fra overflaten. Trykket påført av en væske er gitt som

P = hdg

Hvor,

P er trykket påtrykt

h er dybden eller høyden til væskekroppen

d er væskens tetthet

g er tyngdekraften

Derfor kan trykket på midtpunktet i bildet ovenfor bli gitt som,

P_Total = Π + hdg

Trykket på bunnen av krukken er,

P_Total = Π + 2 hdg

Derfor er det hydrostatiske trykket på forskjellige punkter i samme væske forskjellig. Men det hydrostatiske trykket på punkter i samme nivå av samme væske er det samme.

Figur 2: En vannkanne med tre punkter plassert på samme nivå.

I bildet ovenfor er "a", "b" og "c" plassert på samme nivå. Derfor vil trykket på hvert punkt være det samme. Dette hydrostatiske trykket medfører forskjellige hastigheter i vannstrømning ved forskjellige punkter i samme væske. Dette fenomenet er vist i diagrammet nedenfor.

Figur 3: Forskjellige hastigheter av vann på forskjellige nivåer.

I bildet over er A, B og C hull plassert på forskjellige nivåer i samme vannkanne. Den høyeste hastigheten observeres ved punkt C. Dette skyldes at et høyere trykk påføres punktet C. Den laveste hastigheten er observert ved A siden kun atmosfæretrykket påføres det punktet.

Hva er osmotisk trykk

Det osmotiske trykket er trykket som kreves for å hindre at en løsning blir utsatt for osmose. Det grunnleggende kravet til dette osmotiske trykket skal forekomme, er tilstedeværelsen av minst to forskjellige oppløsninger som er skilt fra hverandre av en semi-permeabel membran.

En semi-permeabel membran er en veldig tynn membran som bare tillater løste molekyler å passere gjennom. Derfor løser de oppløste molekylene gjennom det til konsentrasjonen av løsningen blir den samme i begge løsningene. Løsningsmidlet flyttes alltid fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon. Osmotisk trykk er den kraften som trengs for å stoppe denne bevegelsen.

Osmotisk trykk kan også forkortes matematisk. Ligningen som gir det osmotiske trykket kalles Van't Hoff ligning.

Π = NRT / V

Hvor

Π er det osmotiske trykket

n er antall mol løsemiddel

R er universell gass konstant

T er den absolutte temperaturen

V er volumet av løsningen

Imidlertid er n / V lik molariteten til løsningen. For eksempel kan en løsning som inneholder KCl (1,00 M) ved 298K temperatur ha et osmotisk trykk på,

Π = nRT / V

= MRT

= 1,00 mol / L x 0,0821 L atm / (mol. K) x 298 K

= 24.466 atm

Figur 4: Osmotisk trykk får de endelige konsentrasjonene av de to løsningene til å bli like.

Forskjellen mellom hydrostatisk og osmotisk trykk

Definisjon

Hydrostatisk trykk: Hydrostatisk trykk er trykket på et hvilket som helst punkt i en ikke-flytende væske grunnet kraft tyngdekraften.

Osmotisk trykk: Osmotisk trykk er trykket som kreves for å hindre at en løsning blir utsatt for osmose.

Bevegelsen av løsningen

Hydrostatisk trykk: Hydrostatisk trykk blir observert i ikke-flytende løsninger.

Osmotisk trykk: Osmotisk trykk observeres i løsninger der bevegelse av løsemidler oppstår.

Renhet av løsningen

Hydrostatisk trykk: Hydrostatisk trykk forekommer i både rene løsninger og homogene løsninger.

Osmotisk trykk: Osmotisk trykk kan ikke finnes i rene løsninger.

Semi-permeabelt membran

Hydrostatisk trykk: Ved hydrostatisk trykk er ikke en semi-permeabel membran involvert.

Osmotisk trykk: Ved osmotisk trykk er en semi-permeabel membran involvert.

Trykk på forskjellige nivåer

Hydrostatisk trykk: Hydrostatisk trykk er forskjellig i forskjellige nivåer av samme væske.

Osmotisk trykk: Osmotisk trykk er det samme i overalt av væsken; dermed er det beregnet i forhold til hele systemet.

Konklusjon

Hydrostatisk trykk og osmotisk trykk er to typer trykk som refererer til trykk i væsker. Hovedforskjellen mellom hydrostatisk trykk og osmotisk trykk er at hydrostatisk trykk er funnet i en hvilken som helst type homogen væske mens osmotisk trykk ikke finnes i rene løsninger.

referanser:

1. "Osmotisk trykk: Definisjon og formel." Study.com. Study.com, n.d. Web. Tilgjengelig her. 4. juli 2017.
2. "Kolligative egenskaper: Osmotisk trykk." Kjemi LibreTexts. Libretexts, 16. februar 2017. Web. Tilgjengelig her. 4. juli 2017.

Bilde Courtesy:

Vitenskap