Bulk Modulus vs Young Modulus
Alle stoffen / materialen zijn opgebouwd uit atomen. Het type atomen, het aantal en hun verbinding variëren van materiaal tot materiaal en dat bepa alt elk van hun unieke kenmerken. Het maakt niet uit hoeveel atomen samenkomen om een bepaalde substantie te vormen, atomen hebben niet de neiging om op een compacte manier te rangschikken waar er geen ruimte tussen is. De aantrekkings- en afstotingskrachten tussen de atomen houden altijd een bepaalde ruimte tussen de atomen. Daarom is er in elke stof, hoe compact ze ook zijn, voldoende en meer ruimte tussen de atomen. We verdelen stoffen voornamelijk in drie klassen als vast, vloeibaar en gas. Hun atomaire arrangementen zijn verschillend. Vaste stoffen hebben een zeer compacte atomaire rangschikking, terwijl atomen in gas in een groter volume zijn verspreid met zeer lage interacties. In vloeistoffen is een tussenstadium tussen de vaste stoffen en het gas te zien.
Bulkmodulus
De meeste stoffen verminderen hun volume wanneer ze worden blootgesteld aan een uniforme, uitwendige druk. Deze afname is echter geen lineaire curve, maar naarmate de druk toeneemt, neemt het volume exponentieel af. Bulkmodulus verwijst naar het omgekeerde van samendrukbaarheid of, met andere woorden, het is een maatstaf voor weerstand tegen samendrukbaarheid. Bovendien beschrijft het de elastische eigenschappen van een stof.
Bulkmodulus kan worden gedefinieerd als de drukverhoging die nodig is om het volume met een factor 1/e te verminderen. Wanneer een stof wordt gecomprimeerd, zal deze enigszins bestand zijn tegen de compressie, afhankelijk van de atomaire rangschikking die deze heeft. Bulkmodulus geeft deze weerstand van een stof aan bij uniforme compressie. Het wordt gemeten in Pascal/bar of een andere drukeenheid. Bulkmodulus geeft een idee van verandering in volume van een vaste stof als de druk erop verandert. Wat betreft de vaste stof, bulkmodulus is ook een eigenschap van vloeistoffen, het geeft de samendrukbaarheid van een vloeistof aan. Redelijk samendrukbare vloeistoffen hebben een lage bulkmodulus en licht samendrukbare vloeistoffen hebben een hoge bulkmodulus. Hieronder volgt de vergelijking om de bulkmodulus K te berekenen.
K=-V(∂P/∂V)
V is het volume van de stof en P is de uitgeoefende druk.
De bulkmodulus van staal is 1,6 × 1011 P, en dit is driemaal de waarde voor glas. Daarom is glas drie keer samendrukbaar dan staal.
Young Modulus
Young modulus beschrijft de elastische eigenschappen van een stof die in slechts één richting wordt samengedrukt of uitgerekt. Wanneer een metalen staaf bijvoorbeeld vanaf één kant wordt uitgerekt of samengedrukt, kan deze terugkeren naar zijn oorspronkelijke lengte (of dichter bij die lengte). Dit laat zien hoe ver het metaal een spanning of compressie kan weerstaan. De jonge modulus is de maat voor deze elastische eigenschap van een stof. Young modulus is vernoemd naar de natuurkundige Thomas Young. Dit wordt ook wel de elasticiteitsmodulus genoemd. Young modulus heeft ook de eenheden van druk als bulkmodulus. Jonge modulus, E wordt berekend zoals hieronder weergegeven.
E=trekspanning/trekrek
Wat is het verschil tussen Bulk Modulus en Young Modulus?
• De bulkmodulus wordt gedefinieerd voor een uniforme compressie waarbij de druk vanuit alle richtingen gelijkmatig wordt uitgeoefend. De jonge modulus wordt slechts voor één as van de stof gedefinieerd.
• Bulkmodulus meet de verandering in volume wanneer er druk wordt uitgeoefend, en Young-modulus meet de verandering in lengte.
• In de bulkmodulus wordt de toegepaste druk gemeten. In Young modulus wordt de toegepaste trekspanning (compressie of rek) gemeten.
