Hydrostatický tlak vs osmotický tlak
Tlak je definován jako síla na jednotku plochy aplikovaná ve směru kolmém k objektu. Hydrostatický tlak je tlak, kterému působí bod uvnitř tekutiny. Osmotický tlak je tlak, který je potřebný k zastavení přenosu tekutiny polopropustnou membránou. Tyto koncepty hrají zásadní roli v oborech, jako je hydrostatika, biologie, rostlinné vědy a v mnoha dalších oborech. Aby bylo možné v těchto oblastech vynikat, je nezbytné těmto pojmům jasně porozumět. V tomto článku se budeme zabývat tím, co je osmotický tlak a hydrostatický tlak, definicemi těchto dvou, podobnostmi mezi hydrostatickým tlakem a osmotickým tlakem a nakonec rozdílem mezi osmotickým tlakem a hydrostatickým tlakem.
Co je hydrostatický tlak?
Tlak statické tekutiny se rovná hmotnosti sloupce tekutiny nad bodem, ve kterém je tlak měřen. Tlak statické (netekoucí) kapaliny je tedy závislý pouze na hustotě kapaliny, gravitačním zrychlení, atmosférickém tlaku a výšce kapaliny nad bodem, ve kterém je tlak měřen. Tlak lze také definovat jako sílu vyvíjenou srážkami částic. V tomto smyslu lze tlak vypočítat pomocí molekulární kinetické teorie plynů a plynové rovnice. Výraz „hydro“znamená vodu a výraz „statický“znamená neměnný. To znamená, že hydrostatický tlak je tlak netekoucí vody. To však platí také pro jakoukoli tekutinu včetně plynů. Protože hydrostatický tlak je hmotnost sloupce kapaliny nad měřeným bodem, lze jej formulovat pomocí P=hdg, kde P je hydrostatický tlak, h je výška povrchu kapaliny od měřeného bodu, d je hustota kapaliny a g je gravitační zrychlení. Celkový tlak v měřeném bodě je souzvuk hydrostatického tlaku a vnějšího tlaku (tj. atmosférického tlaku) na povrchu tekutiny.
Co je osmotický tlak?
Když jsou dva roztoky s různými koncentracemi rozpuštěné látky rozděleny polopropustnou membránou, rozpouštědlo na straně s nízkou koncentrací má tendenci se pohybovat na stranu s vysokou koncentrací. Představte si balónek vyrobený z polopropustné membrány naplněné roztokem o vysoké koncentraci ponořený do nízko koncentrovaného rozpouštědla. Rozpouštědlo se přenese do vnitřku membrány. To způsobí zvýšení tlaku uvnitř membrány. Tento zvýšený tlak je známý jako osmotický tlak systému. To je životně důležitý mechanismus při přenosu vody do vnitřku buněk. Bez tohoto mechanismu nemohou přežít ani stromy. Převrácená hodnota osmotického tlaku je známá jako vodní potenciál, což je tendence rozpouštědla zůstat v roztoku. Čím vyšší je osmotický tlak, tím nižší bude vodní potenciál.
Jaký je rozdíl mezi hydrostatickým tlakem a osmotickým tlakem?
• Hydrostatický tlak je pozorován v jakékoli tekutině, která se nepohybuje. Osmotický tlak je přítomen pouze ve specifických systémech, kde jsou roztok a rozpouštědlo odděleny polopropustnou membránou.
• Osmotický tlak nemůže vzniknout pouze u čisté tekutiny. Pro osmotický tlak jsou zapotřebí dva různé koncentrované roztoky. Hydrostatický tlak může vzniknout pouze u jedné tekutiny.
