Bulk Modulus vs Young Modulus
Alle stoffene/materialene er bygd opp av atomer. Type atomer, antall og deres sammenheng varierer fra materiale til materiale, og som definerer hver av deres unike egenskaper. Uansett hvor mye atomer samles for å danne et bestemt stoff, har ikke atomer en tendens til å ordne seg på en kompakt måte der det ikke er mellomrom mellom dem. Tiltreknings- og frastøtningskreftene mellom atomene holder alltid et visst mellomrom mellom dem. Derfor, i ethvert stoff, uansett hvor kompakt de er, er det nok og mer plass mellom atomene. Vi deler stoffer hovedsakelig inn i tre klasser som fast, flytende og gass. Deres atomarrangementer er forskjellige. Faste stoffer har et svært kompakt atomarrangement, mens atomer i gass er spredt i et større volum med svært lave interaksjoner. I væsker kan man se et mellomtrinn mellom faststoffet og gassen.
Bulk Modulus
De fleste stoffer reduserer volumet når de utsettes for et jevnt, eksternt påført trykk. Denne reduksjonen er imidlertid ikke en lineær kurve, snarere, når trykket øker, synker volumet eksponentielt. Bulkmodul refererer til det resiproke av kompressibilitet eller, med andre ord, det er et mål på motstand mot kompressibilitet. Dessuten beskriver den de elastiske egenskapene til et stoff.
Bulkmodul kan defineres som trykkøkningen som trengs for å redusere volumet med en faktor på 1/e. Når et stoff komprimeres, vil det være noe motstandsdyktig mot kompresjonen avhengig av atomarrangementet det har. Bulkmodul indikerer denne motstanden til et stoff ved jevn kompresjon. Det måles i Pascal/bar eller en hvilken som helst annen trykkenhet. Bulkmodul gir en ide om endring i volum av et fast stoff ettersom trykket på det endres. Når det gjelder faststoffet, er bulkmodulen også en egenskap til væsker, den indikerer komprimerbarheten til en væske. Ganske komprimerbare væsker har lav bulkmodul og svakt komprimerbare væsker har høy bulkmodul. Følgende er ligningen for å beregne bulkmodulen K.
K=-V(∂P/∂V)
V er volumet av stoffet og P er trykket som påføres.
Stålmodulen er 1,6 × 1011 P, og dette er tre ganger verdien for glass. Derfor er glass tre ganger komprimerbart enn stål.
Young Modulus
Young modulus beskriver de elastiske egenskapene til et stoff som gjennomgår kompresjon eller strekk i bare én retning. For eksempel, når en metallstang strekkes eller komprimeres fra den ene siden, har den en evne til å gå tilbake til sin opprinnelige lengde (eller nærmere det). Dette viser hvor langt metallet tåler en spenning eller kompresjon. Young modulus er målet for denne elastiske egenskapen til et stoff. Young modulus ble oppk alt etter fysikeren Thomas Young. Dette er også kjent som elastisitetsmodulen. Ung modul har også trykkenhetene som bulkmodul. Ung modul, E beregnes som vist nedenfor.
E=strekkspenning/strekktøyning
Hva er forskjellen mellom Bulk Modulus og Young Modulus?
• Bulkmodul er definert for en jevn kompresjon der trykket påføres jevnt fra alle retninger. Ung modul er bare definert for én akse av stoffet.
• Bulk modul måler endringen i volum når et trykk påføres, og Young modulus måler endringen er lengde.
• I bulkmodulen måles mengden trykk som påføres. I Young-modulen påført strekkspenning (kompresjon eller strekk) måles.
