Hüdrostaatiline rõhk vs osmootne rõhk
Rõhku määratletakse kui jõudu pindalaühiku kohta, mida rakendatakse objektiga risti. Hüdrostaatiline rõhk on rõhk, mida kogeb vedeliku sees olev punkt. Osmootne rõhk on rõhk, mida on vaja poolläbilaskva membraani vedelikuülekande peatamiseks. Need kontseptsioonid mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu hüdrostaatika, bioloogia, taimeteadused ja paljud teised valdkonnad. Nendes valdkondades silma paistmiseks on oluline omada nendest mõistetest selget arusaamist. Selles artiklis arutame, mis on osmootne rõhk ja hüdrostaatiline rõhk, nende kahe määratlused, hüdrostaatilise rõhu ja osmootse rõhu sarnasused ning lõpuks erinevus osmootse rõhu ja hüdrostaatilise rõhu vahel.
Mis on hüdrostaatiline rõhk?
Staatilise vedeliku rõhk on võrdne vedelikusamba kaaluga rõhu mõõtmispunkti kohal. Seetõttu sõltub staatilise (mittevoolava) vedeliku rõhk ainult vedeliku tihedusest, gravitatsioonikiirendusest, atmosfäärirõhust ja vedeliku kõrgusest rõhu mõõtmispunkti kohal. Rõhku võib määratleda ka kui jõudu, mida avaldab osakeste kokkupõrge. Selles mõttes saab rõhku arvutada gaaside molekulaarkineetilise teooria ja gaasi võrrandi abil. Termin "hüdro" tähendab vett ja termin "staatiline" tähendab muutumatut. See tähendab, et hüdrostaatiline rõhk on mittevoolava vee rõhk. Kuid see kehtib ka kõigi vedelike, sealhulgas gaaside kohta. Kuna hüdrostaatiline rõhk on vedelikusamba kaal mõõdetud punktist kõrgemal, saab selle formuleerida kasutades P=hdg, kus P on hüdrostaatiline rõhk, h on vedeliku pinna kõrgus mõõdetud punktist, d on tihedus vedelikust ja g on gravitatsioonikiirendus. Kogurõhk mõõdetud punktis on hüdrostaatilise rõhu ja vedeliku pinnale avalduva välisrõhu (st atmosfäärirõhu) koosmõju.
Mis on osmootne rõhk?
Kui kaks erineva lahustunud aine kontsentratsiooniga lahust jagatakse poolläbilaskva membraaniga, kipub madala kontsentratsiooniga poolel olev lahusti liikuma kõrge kontsentratsiooniga poolele. Kujutage ette õhupalli, mis on valmistatud poolläbilaskvast membraanist, mis on täidetud kõrge kontsentratsiooniga lahusega, mis on sukeldatud madala kontsentratsiooniga lahustisse. Lahusti kandub membraani sisemusse. See põhjustab membraani sisemuse rõhu tõusu. Seda tõusnud rõhku nimetatakse süsteemi osmootseks rõhuks. See on oluline mehhanism vee ülekandmisel rakkude sisemusse. Ilma selle mehhanismita ei suuda isegi puud ellu jääda. Osmootse rõhu pöördväärtust nimetatakse veepotentsiaaliks, mis on lahusti kalduvus lahusesse jääda. Mida kõrgem on osmootne rõhk, seda väiksem on vee potentsiaal.
Mis vahe on hüdrostaatilisel ja osmootsel rõhul?
• Hüdrostaatilist rõhku täheldatakse mis tahes vedelikus, mis ei liigu. Osmootne rõhk esineb ainult teatud süsteemides, kus lahus ja lahusti on eraldatud poolläbilaskva membraaniga.
• Osmootne rõhk ei saa tekkida ainult puhta vedelikuga. Osmootse rõhu jaoks on vaja kahte erinevat kontsentreeritud lahust. Hüdrostaatiline rõhk võib tekkida ainult ühe vedeliku korral.
