Läbilaskvus vs poorsus
Läbilaskvus ja poorsus on kaks mõistet, mida arutatakse paljudes füüsika valdkondades. Need kontseptsioonid mängivad olulist rolli ka mõnes tööstuses. Läbilaskvus on oluline mõiste sellistes valdkondades nagu elektromagnetism, vedelikumehaanika ja maateadus. Poorsus on oluline sellistes valdkondades nagu materjaliteadus, geoloogia, maateadus, mullateadus jne. Poorsus on oluline ka sellistes tööstusharudes nagu farmaatsia, keraamika ja ehitus. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on oluline omada korralikku arusaamist läbilaskvusest ja poorsusest. Selles artiklis käsitleme läbilaskvust ja poorsust, nende määratlusi, läbilaskvuse ja poorsuse rakendusi, nendevahelisi sarnasusi ning lõpuks läbilaskvuse ja poorsuse erinevust.
Mis on läbilaskvus?
Terminal "läbilaskvus" on erinevates valdkondades erinev tähendus, kuid üldiselt võib läbilaskvust defineerida kui aine või membraani kvaliteeti, mis määrab selle aine või membraani võime vedelikke või gaase läbi lasta.. Vaakumi läbilaskvus (või läbilaskvus vabas ruumis) ja läbilaskvus elektromagnetismis on kaks mõistet, mida füüsikas laialdaselt kasutatakse. Enne vaakumi läbilaskvuse uurimist on oluline saada hea arusaam Ampere'i jõuseadusest.
Mõelge kahele õhukesele sirgele statsionaarsele paralleelsele juhtmele, mis asuvad vabas ruumis üksteisest kaugusel r. Kui igas juhtmes kantakse voolu I, avaldatakse üksteisele jõud. Ampere'i seadus ütleb, et jõud pikkuseühiku kohta on antud F=µ0I2/2πr, kus jõudu tähistatakse F ja vaakumi läbilaskvusega on tähistatud µ0 Kui juhtmete vaheline kaugus on 1 m ja igas juhtmes voolab 1 A vool, on kahe juhtme vaheline jõud 2×10− 7 Nm-1Seega on µ0 võrdne 4π ×10-7 NA-2 Elektromagnetismis võib läbilaskvus kirjeldada kui materjali võimet toetada magnetvälja teket enda sees. Elektromagnetismis on läbitavus antud võrrandiga B=µH, kus läbilaskvust tähistatakse µ-ga, magnetvoo tihedust tähistatakse B-ga ja magnetvälja tugevust tähega H. Maateaduses võib läbilaskvust defineerida kui ajutindi võime mõõta. poorsest materjalist, et vedelikud sellest läbi pääseksid. Siin on läbilaskvuse SI ühik m2
Mis on poorsus?
Poorsus on materjalis oleva tühimiku või tühjade kohtade mõõt. Seda nimetatakse ka tühjaks osaks materjalis. Poorsuse väärtus jääb vahemikku 0-1 või protsentides vahemikus 0-100%. Materjali poorsus saadakse võrrandiga ø=VV/VT, kus poorsus on tähistatud ø-ga, tühimiku maht V-ga V ja materjali kogumaht või hulgimaht, mida tähistab VTSellistel materjalidel nagu graniit on madal poorsus võrreldes materjalidega nagu savi ja turvas. Poorsuse mõõtmiseks saab kasutada mitmeid meetodeid. Need on otsesed meetodid, optilised meetodid, kompuutertomograafia meetod, vee aurustamise meetod, gaasipaisutamise meetod jne.
Mis vahe on läbilaskvusel ja poorsusel?
• Läbilaskvusel on erinevates valdkondades, nagu elektromagnetism, maateadus jne, erinev tähendus, kuid poorsus mitte. Poorsus on materjali tühimike mõõt.
• Läbilaskvusel on erinevad SI ühikud olenev alt väljadest, mida seda rakendatakse. Näiteks kui seda kasutatakse elektromagnetismis, on selle SI-ühik NA-2, kuid maateaduses on see m2 Poorsus on selliseid SI ühikuid pole; sellel on ainult arvväärtus, mis jääb vahemikku 0–1.
• Läbilaskvust rakendatakse paljudes erinevates valdkondades, nagu elektromagnetism, Amperesi seadus ja maateadus, kuid poorsust rakendatakse sellistes valdkondades nagu maateadus, pinnase- ja mineraaliteadus jne.
