Bulk Modulus vs Young Modulus
Alle stoffer/materialer er opbygget af atomer. Typen af atomer, antal og deres forbindelse varierer fra materiale til materiale, og som definerer hver af deres unikke egenskaber. Uanset hvor meget atomer samles for at danne et bestemt stof, har atomer ikke en tendens til at arrangere på en kompakt måde, hvor der ikke er mellemrum mellem dem. Tiltræknings- og frastødningskræfterne mellem atomerne holder altid et vist mellemrum mellem dem. Derfor er der i ethvert stof, uanset hvor kompakte de er, nok og mere plads mellem atomerne. Vi opdeler stoffer hovedsageligt i tre klasser som fast, flydende og gas. Deres atomarrangement er anderledes. Faste stoffer har et meget kompakt atomarrangement, hvorimod atomer i gas er spredt i et større volumen med meget lave interaktioner. I væsker kan der ses et mellemtrin mellem de faste stoffer og gassen.
Bulk Modulus
De fleste stoffer reducerer dets volumen, når de udsættes for et ensartet, eksternt påført tryk. Dette fald er dog ikke en lineær kurve, snarere, når trykket stiger, falder volumen eksponentielt. Bulk modul refererer til den reciproke af kompressibilitet eller, med andre ord, det er et mål for modstand mod kompressibilitet. Desuden beskriver den et stofs elastiske egenskaber.
Bulk-modul kan defineres som den trykstigning, der er nødvendig for at reducere volumen med en faktor på 1/e. Når et stof komprimeres, vil det være noget modstandsdygtigt over for kompressionen afhængig af det atomare arrangement, det har. Bulk modul angiver denne modstand af et stof ved ensartet kompression. Det måles i Pascal/bar eller enhver anden trykenhed. Bulkmodul giver en idé om ændring i volumen af et fast stof, når trykket på det ændres. Hvad angår det faste stof, er bulkmodul også en egenskab ved væsker, det indikerer komprimerbarheden af en væske. Temmelig komprimerbare væsker har et lavt bulkmodul og let komprimerbare væsker har et højt bulkmodul. Følgende er ligningen til at beregne bulkmodulet K.
K=-V(∂P/∂V)
V er volumenet af stoffet, og P er det påførte tryk.
Stålets bulkmodul er 1,6 × 1011 P, og det er tre gange værdien for glas. Derfor er glas tre gange komprimerbart end stål.
Young Modulus
Young modul beskriver de elastiske egenskaber af et stof, der kun undergår kompression eller strækning i én retning. For eksempel, når en metalstang strækkes eller komprimeres fra den ene side, har den en evne til at vende tilbage til sin oprindelige længde (eller tættere på det). Dette viser, hvor langt metallet kan modstå en spænding eller kompression. Young modulus er målet for denne elastiske egenskab af et stof. Young modulus blev opkaldt efter fysikeren Thomas Young. Dette er også kendt som elasticitetsmodulet. Ungt modul har også trykenhederne som bulkmodul. Ungt modul, E beregnes som vist nedenfor.
E=trækspænding/trækspænding
Hvad er forskellen mellem Bulk Modulus og Young Modulus?
• Bulk modul er defineret for en ensartet kompression, hvor trykket påføres ensartet fra alle retninger. Ungt modul er kun defineret for én akse af stoffet.
• Bulk-modul måler ændringen i volumen, når der påføres et tryk, og Young-modulet måler ændringen i længden.
• I bulkmodul måles mængden af påført tryk. I Young modul påført trækspænding (kompression eller stræk) måles.
