Unterschied zwischen dem Massenmodul und dem Jungenmodul

Bulk Modul vs. Young Modul

Alle Stoffe / Materialien bestehen aus Atomen. Die Art der Atome, die Anzahl und ihre Verbindung unterscheiden sich von Material zu Material und definieren jeweils ihre einzigartigen Eigenschaften. Unabhängig davon, wie viel Atome sich zu einer bestimmten Substanz zusammenfinden, neigen Atome nicht dazu, sich auf kompakte Weise zu arrangieren, wenn zwischen ihnen kein Abstand besteht. Die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen den Atomen behalten immer einen gewissen Abstand zwischen ihnen. Daher gibt es in jeder Substanz, egal wie kompakt sie ist, genügend und mehr Raum zwischen den Atomen. Wir unterteilen Stoffe hauptsächlich in drei Klassen als Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase. Ihre Atomanordnungen unterscheiden sich. Festkörper haben eine sehr kompakte atomare Anordnung, wohingegen Atome in einem größeren Volumen mit sehr geringen Wechselwirkungen dispergiert werden. In Flüssigkeiten ist eine Zwischenstufe zwischen Feststoffen und Gas zu sehen.

Volumenmodul

Die meisten Substanzen reduzieren ihr Volumen, wenn sie einem gleichmäßigen, von außen aufgebrachten Druck ausgesetzt werden. Diese Abnahme ist jedoch keine lineare Kurve, vielmehr nimmt das Volumen mit zunehmendem Druck exponentiell ab. Der Volumenmodul bezieht sich auf den Kehrwert der Kompressibilität oder mit anderen Worten, es ist ein Maß für die Beständigkeit gegen die Kompressibilität. Außerdem beschreibt es die elastischen Eigenschaften eines Stoffes.

Der Volumenmodul kann als die Druckerhöhung definiert werden, die erforderlich ist, um das Volumen um einen Faktor von 1 / e zu verringern. Wenn eine Substanz komprimiert wird, ist sie abhängig von der Atomanordnung, die sie hat, etwas resistent gegen die Kompression. Der Volumenmodul zeigt diesen Widerstand einer Substanz bei gleichförmiger Kompression an. Es wird in Pascal / bar oder einer anderen Druckeinheit gemessen. Das Volumenmodul gibt eine Vorstellung von der Änderung des Volumens einer festen Substanz, wenn sich der Druck darauf ändert. Da der Festkörpermodul auch eine Eigenschaft von Flüssigkeiten ist, zeigt dies die Kompressibilität einer Flüssigkeit an. Ziemlich komprimierbare Fluide haben einen niedrigen Volumenmodul und leicht komprimierbare Fluide haben einen hohen Volumenmodul. Es folgt die Gleichung zur Berechnung des Volumenmoduls K.

 K = -V (∂P / ∂V)

V ist das Volumen der Substanz und P ist der ausgeübte Druck.

Das Volumenmodul von Stahl beträgt 1,6 × 10¹¹ P, und das ist der dreifache Wert für Glas. Daher ist Glas dreimal komprimierbar als Stahl.

Young Modulus

Der Young-Modul beschreibt die elastischen Eigenschaften einer Substanz, die in nur einer Richtung einer Kompression oder Dehnung unterzogen wird. Wenn beispielsweise ein Metallstab von einer Seite gedehnt oder zusammengedrückt wird, kann er auf seine ursprüngliche Länge (oder näher an diese Länge) zurückkehren. Dies zeigt, wie weit das Metall einer Spannung oder Kompression standhalten kann. Der junge Modul ist das Maß für diese elastische Eigenschaft einer Substanz. Young Modul wurde nach dem Physiker Thomas Young benannt. Dies wird auch als Elastizitätsmodul bezeichnet. Der Young-Modul hat auch die Druckeinheiten als Volumenmodul. Der E-Modul E wird wie folgt berechnet.

 E = Zugspannung / Zugspannung