主な違い - 静水圧と浸透圧
圧力は、単位面積に垂直にかかる力として定義されます。静水圧と浸透圧は、流体に関連する圧力の 2 つの分類です。静水圧と浸透圧の主な違いは、静水圧はあらゆる種類の均一な流体に見られるのに対し、浸透圧は純粋な溶液には見られないことです。
対象となる主な分野
1.静水圧とは
– 定義、特性、方程式、計算
2.浸透圧とは
– 定義、特性、方程式、計算
3.静水圧と浸透圧の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:均質、静水圧、浸透圧、圧力、ファントホッフの式 
静水圧とは
静水圧は、重力による非流動液体の任意の点での圧力です。水の入った瓶を考えてみましょう。水面の圧力は大気圧です。それは大気によって水にかかる圧力です。しかし、その瓶の中の水の真ん中の点を考えると、その点の圧力は表面の圧力とは異なります.これは、その点より上の水も重力によってその点に圧力をかけるためです.
図 1:水の密度 (d) と瓶の中点までの深さを示す瓶または容器
上の画像は水の入った瓶を示しています。そこには3つのポイントが記されています。水面上の一点の圧力は大気圧です。この大気圧は π として与えられます。真ん中の点は、表面から h の深さにあります。液体によって加えられる圧力は次のように与えられます
P =hdg
ここで、
P は適用される圧力
h は液体の深さまたは高さ
d は液体の密度
g は重力
したがって、上の画像の中点の圧力は次のように与えられます。
P合計 =π + hdg
瓶の底の圧力は、
P合計 =π + 2 hdg
したがって、同じ液体の異なる点での静水圧は異なります。しかし、同じ液体の同じレベルのポイントでの静水圧は同じです。
図 2:同じ高さにある 3 つの点を示す水の入った瓶
上の画像では、「a」、「b」、「c」が同じレベルにあります。したがって、各点の圧力は同じになります。この静水圧により、同じ液体の異なるポイントで水流に異なる速度が生じます。この現象を下の図に示します。
図 3:さまざまなレベルでの水のさまざまな速度
上の画像で、A、B、C は同じ水瓶の異なる高さにある穴です。点 C で最高速度が観測されます。これは、点 C により高い圧力がかかるためです。点 A では大気圧のみがかかるため、最低速度が観測されます。
浸透圧とは
浸透圧は、溶液が浸透するのを防ぐために必要な圧力です。この浸透圧が発生するための基本的な要件は、半透膜によって互いに分離された少なくとも 2 つの異なる溶液の存在です。
半透膜は、溶質分子のみを通過させる非常に薄い膜です。したがって、溶質分子は、溶質の濃度が両方の溶液で同じになるまでそれを通過します。溶媒は常に高濃度から低濃度に移動します。浸透圧は、この動きを止めるために必要な力です。
浸透圧も数学的に省略できます。浸透圧を与える式は、ヴァント ホッフの式と呼ばれます。 .
Π =nRT / V
どこ
Π は浸透圧
n は溶質のモル数
R は普遍気体定数です
T は絶対温度です
V は溶液の体積
ただし、n/V は溶液のモル濃度に等しくなります。たとえば、298K の温度で KCl (1.00M) を含む溶液の浸透圧は、
Π =nRT / V
=MRT
=1.00 mol/L x 0.0821 L atm /(mol. K) x 298 K
=24.466気圧
図 4:浸透圧により、2 つの溶液の最終濃度が等しくなります。
静水圧と浸透圧の違い
定義
静水圧: 静水圧は、重力による非流動液体の任意の点での圧力です。
浸透圧: 浸透圧は、溶液が浸透するのを防ぐために必要な圧力です。
溶質の動き
静水圧: 非流動溶液では静水圧が観察されます。
浸透圧: 浸透圧は、溶質の移動が発生する溶液で観察されます。
溶液の純度
静水圧: 静水圧は、純粋な溶液と均質な溶液の両方で発生します。
浸透圧: 純粋な溶液には浸透圧は見られません。
半透膜
静水圧: 静水圧では、半透膜は関与しません。
浸透圧: 浸透圧には、半透膜が関与しています。
さまざまなレベルでのプレッシャー
静水圧: 静水圧は、同じ液体のレベルによって異なります。
浸透圧: 浸透圧は液体のどこでも同じです。したがって、システム全体を考慮して計算されます。
結論
静水圧と浸透圧は、液体の圧力を表す 2 種類の圧力です。静水圧と浸透圧の主な違いは、静水圧はあらゆる種類の均質な流体に見られるのに対し、浸透圧は純粋な溶液には見られないことです。
