Hydrostaattinen paine vs osmoottinen paine
Paine määritellään voimana pinta-alayksikköä kohden, joka on kohtisuorassa kohteeseen. Hydrostaattinen paine on nesteen sisällä olevan pisteen kokema paine. Osmoottinen paine on paine, jota tarvitaan estämään puoliläpäisevän kalvon nesteensiirto. Näillä käsitteillä on tärkeä rooli sellaisilla aloilla kuin hydrostatics, biologia, kasvitieteet ja monilla muilla aloilla. Näiden käsitteiden ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä osmoottinen paine ja hydrostaattinen paine ovat, näiden kahden määritelmät, hydrostaattisen paineen ja osmoottisen paineen yhtäläisyydet ja lopuksi osmoottisen paineen ja hydrostaattisen paineen ero.
Mikä on hydrostaattinen paine?
Staattisen nesteen paine on yhtä suuri kuin nestepylvään paino paineen mittauspisteen yläpuolella. Siksi staattisen (virtaamattoman) nesteen paine riippuu vain nesteen tiheydestä, gravitaatiokiihtyvyydestä, ilmakehän paineesta ja nesteen korkeudesta painepisteen yläpuolella. Paine voidaan määritellä myös voimaksi, jonka hiukkasten törmäykset aiheuttavat. 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 paine. Tämä pätee kuitenkin myös kaikkiin nesteisiin, mukaan lukien kaasut. Koska hydrostaattinen paine on mitatun pisteen yläpuolella olevan nestekolonnin paino, se voidaan formuloida käyttämällä P = hdg, missä P on hydrostaattinen paine, h on mitatun pisteen nesteen pinnan korkeus, d on tiheys nesteen ja g on painovoiman kiihtyvyys. Mitattuun pisteeseen kohdistuva kokonaispaine on hydrostaattisen paineen ja nesteen pinnalla olevan ulkoisen paineen (eli ilmakehän paineen) yhtenäinen.
Mikä on osmoottinen paine?
Kun kaksi liuosta, joilla on erilaiset liuenneen aineen pitoisuudet, jaetaan puoliläpäisevällä membraanilla, liuotin matalalla väkevällä puolella pyrkii siirtymään korkean konsentraation puolelle. Kuvittele ilmapallo, joka on valmistettu puoliläpäisevästä kalvosta, joka on täytetty korkean pitoisuuden liuoksella, upotettuna matalan väkevyyden liuottimen sisälle. Liuotin siirtyy kalvon sisäpuolelle. Tämä aiheuttaa kalvon sisäosan paineen nousun. Tämä kohonnut paine tunnetaan järjestelmän osmoottisena paineena. Tämä on tärkeä mekanismi veden siirtämisessä solujen sisäpuolelle. Ilman tätä mekanismia edes puut eivät voi selviytyä. Osmoottisen paineen käänteinen tunnetaan vesipotentiaalina, mikä on liuottimen taipumus pysyä liuoksessa. Korkeampi osmoottinen paine, pienempi vesipotentiaali.
Mitä eroa on hydrostaattisella paineella ja osmoottisella paineella?
• Hydrostaattinen paine havaitaan kaikissa nesteissä, jotka eivät liiku. Osmoottista painetta esiintyy vain tietyissä järjestelmissä, joissa liuos ja liuotin erotetaan puoliläpäisevällä kalvolla.
• Osmoottista painetta ei voi esiintyä vain puhtaalla nesteellä. Kaksi erilaista väkevää liuosta tarvitaan osmoottiseen paineeseen. Hydrostaattinen paine voi esiintyä vain yhdellä nesteellä.
