Разница между объемным модулем и модулем Юнга

Массовый модуль против модуля Юнга

Все вещества / материалы состоят из атомов. Тип атомов, число и их связь варьируются от материала к материалу, и который определяет каждую из их уникальных характеристик. Независимо от того, сколько атомов собирается вместе, чтобы сформировать определенное вещество, атомы не имеют тенденцию располагаться компактно так, чтобы между ними не было места. Силы притяжения и отталкивания между атомами всегда сохраняют определенное пространство между ними. Следовательно, в любом веществе, независимо от того, насколько оно компактно, между атомами достаточно и больше места. Мы делим вещества в основном на три класса: твердые, жидкие и газовые. Их атомное расположение отличается. Твердые частицы имеют очень компактное расположение атомов, тогда как в газе атомы диспергированы в большем объеме с очень низким взаимодействием. В жидкостях можно увидеть промежуточную стадию между твердым веществом и газом.

Объемный модуль

Большинство веществ уменьшают свой объем при воздействии равномерного внешнего давления. Однако это уменьшение не является линейной кривой, скорее, по мере увеличения давления объем уменьшается экспоненциально. Объемный модуль относится к обратной сжимаемости или, другими словами, это мера сопротивления сжимаемости. Кроме того, он описывает упругие свойства вещества.

Объемный модуль можно определить как увеличение давления, необходимое для уменьшения объема в 1 / е. Когда вещество сжимается, оно будет несколько устойчивым к сжатию в зависимости от атомного расположения, которое оно имеет. Объемный модуль указывает на это сопротивление вещества при равномерном сжатии. Измеряется в паскалях / бар или любой другой единице давления. Объемный модуль дает представление об изменении объема твердого вещества при изменении давления на него. Что касается твердого тела, то объемный модуль также является свойством жидкости, он указывает на сжимаемость жидкости. Слабо сжимаемые жидкости имеют низкий объемный модуль, а слабо сжимаемые жидкости имеют высокий объемный модуль. Ниже приведено уравнение для расчета объемного модуля K.

 K = -V (∂P / ∂V)

V - объем вещества, а P - приложенное давление..

Объемный модуль стали составляет 1,6 × 10¹¹ P, и это в три раза больше, чем для стекла. Следовательно, стекло в три раза сжимаемо, чем сталь.

Модуль Юнга

Модуль Юнга описывает упругие свойства вещества, подвергающегося сжатию или растяжению только в одном направлении. Например, когда металлический стержень растягивается или сжимается с одной стороны, он может вернуться к своей первоначальной длине (или приблизиться к ней). Это показывает, насколько металл выдерживает растяжение или сжатие. Модуль Юнга является мерой этого упругого свойства вещества. Модуль Юнга был назван в честь физика Томаса Янга. Это также известно как модуль упругости. Модуль Юнга также имеет единицы измерения давления как объемный модуль. Модуль Юнга, E рассчитывается, как показано ниже.

 E = напряжение растяжения / растяжение