فشار هیدرواستاتیک در مقابل فشار اسمزی
فشار به عنوان نیروی اعمال شده در واحد سطح در جهت عمود بر جسم تعریف می شود. فشار هیدرواستاتیک فشاری است که نقطه ای در داخل سیال تجربه می کند. فشار اسمزی فشاری است که برای توقف انتقال سیال غشای نیمه تراوا لازم است. این مفاهیم در زمینه هایی مانند هیدرواستاتیک، زیست شناسی، علوم گیاهی و بسیاری از زمینه های دیگر نقش حیاتی دارند. داشتن درک روشنی از این مفاهیم برای برتری در چنین زمینه‌هایی حیاتی است. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که فشار اسمزی و فشار هیدرواستاتیک چیست، تعاریف این دو، شباهت های فشار هیدرواستاتیک و فشار اسمزی و در نهایت تفاوت فشار اسمزی و فشار هیدرواستاتیکی.
فشار هیدرواستاتیک چیست؟
فشار سیال ساکن برابر است با وزن ستون سیال بالای نقطه ای که فشار اندازه گیری می شود. بنابراین، فشار یک سیال ساکن (غیر روان) تنها به چگالی سیال، شتاب گرانشی، فشار اتمسفر و ارتفاع مایع بالاتر از نقطه‌ای که فشار اندازه‌گیری می‌شود، بستگی دارد. فشار را می توان به عنوان نیرویی که در اثر برخورد ذرات وارد می شود نیز تعریف کرد. از این نظر، فشار را می توان با استفاده از نظریه جنبشی مولکولی گازها و معادله گاز محاسبه کرد. اصطلاح "هیدرو" به معنای آب و اصطلاح "استاتیک" به معنای تغییر ناپذیر است. این بدان معنی است که فشار هیدرواستاتیک فشار آب غیر جاری است. با این حال، این همچنین برای هر سیال از جمله گازها قابل استفاده است. از آنجایی که فشار هیدرواستاتیک وزن ستون سیال بالاتر از نقطه اندازه گیری شده است، می توان آن را با استفاده از P=hdg فرمول بندی کرد، جایی که P فشار هیدرواستاتیک است، h ارتفاع سطح سیال از نقطه اندازه گیری شده، d چگالی است. از سیال، و g شتاب گرانشی است.فشار کل روی نقطه اندازه‌گیری شده، واحد فشار هیدرواستاتیک و فشار خارجی (یعنی فشار اتمسفر) روی سطح سیال است.
فشار اسمزی چیست؟
وقتی دو محلول با غلظت املاح متفاوت توسط یک غشای نیمه تراوا تقسیم می شوند، حلال در سمت کم غلظت تمایل دارد به سمت غلظت بالا حرکت کند. بالونی را تصور کنید که از غشای نیمه تراوا پر از محلول با غلظت بالا در داخل حلال غلیظ کم غوطه ور شده است. حلال به داخل غشا منتقل می شود. این باعث افزایش فشار داخل غشا می شود. این فشار افزایش یافته به عنوان فشار اسمزی سیستم شناخته می شود. این یک مکانیسم حیاتی در انتقال آب به داخل سلول ها است. بدون این مکانیسم، حتی درختان نیز نمی توانند زنده بمانند. معکوس فشار اسمزی به عنوان پتانسیل آب شناخته می شود که تمایل حلال به ماندن در محلول است. هر چه فشار اسمزی بالاتر باشد پتانسیل آب کمتر خواهد بود.
تفاوت بین فشار هیدرواستاتیک و فشار اسمزی چیست؟
• فشار هیدرواستاتیک در هر سیالی که حرکت نمی کند مشاهده می شود. فشار اسمزی فقط در سیستم های خاصی وجود دارد که محلول و حلال توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا می شوند.
• فشار اسمزی تنها با یک مایع خالص نمی تواند رخ دهد. دو محلول غلیظ مختلف برای فشار اسمزی مورد نیاز است. فشار هیدرواستاتیک فقط با یک مایع می تواند رخ دهد.
