Mô-đun số lượng lớn và Mô-đun trẻ
Tất cả các chất / vật liệu đều được tạo thành từ các nguyên tử. Loại nguyên tử, số lượng và kết nối của chúng khác nhau tùy theo vật chất, và điều này xác định mỗi đặc điểm riêng biệt của chúng. Cho dù các nguyên tử kết hợp với nhau như thế nào để tạo thành một chất nhất định, các nguyên tử không có xu hướng sắp xếp một cách chặt chẽ nơi không có khoảng trống giữa chúng. Lực hút và lực đẩy giữa các nguyên tử, giữa chúng luôn giữ một khoảng trống nhất định. Do đó, trong bất kỳ chất nào, dù chúng nhỏ gọn đến đâu, vẫn có đủ và nhiều khoảng trống hơn giữa các nguyên tử. Chúng tôi chia các chất chủ yếu thành ba lớp là rắn, lỏng và khí. Sự sắp xếp nguyên tử của chúng khác nhau. Chất rắn có sự sắp xếp nguyên tử rất chặt chẽ trong khi ở chất khí, các nguyên tử bị phân tán trong một thể tích lớn hơn với tương tác rất thấp. Trong chất lỏng, một giai đoạn trung gian giữa chất rắn và khí có thể được nhìn thấy.
Mô-đun số lượng lớn
Hầu hết các chất đều giảm thể tích khi tiếp xúc với một áp suất đồng nhất, bên ngoài. Tuy nhiên, sự giảm này không phải là một đường cong tuyến tính, đúng hơn, khi áp suất tăng, thể tích giảm theo cấp số nhân. Mô đun số lượng lớn đề cập đến nghịch đảo của khả năng chịu nén hay nói cách khác, nó là một đơn vị đo khả năng chịu nén. Hơn nữa, nó mô tả các đặc tính đàn hồi của một chất.
Bulk modulus có thể được định nghĩa là sự tăng áp suất cần thiết để giảm thể tích theo hệ số 1 / e. Khi một chất bị nén, nó sẽ có khả năng chống lại sức nén một phần tùy thuộc vào sự sắp xếp nguyên tử mà nó có. Mô đun số lượng lớn cho biết sức cản này của một chất khi nén đồng đều. Nó được đo bằng Pascal / bar hoặc bất kỳ đơn vị áp suất nào khác. Môđun khối lượng lớn đưa ra ý tưởng về sự thay đổi thể tích của một chất rắn khi áp suất lên chất rắn thay đổi. Đối với chất rắn, mô đun khối cũng là một đặc tính của chất lỏng, nó cho biết khả năng nén của chất lỏng. Chất lỏng chịu nén khá có mô đun khối lượng lớn thấp và chất lỏng nén nhẹ có mô đun khối lượng lớn. Sau đây là phương trình để tính toán mô đun số lượng lớn K.
K=-V (∂P / ∂V)
V là thể tích của chất và P là áp suất tác dụng.
Mô đun số lượng lớn của thép là 1,6 × 1011P, và giá trị này gấp ba lần giá trị của thủy tinh. Do đó, thủy tinh có thể chịu nén gấp ba lần so với thép.
Môđun trẻ
Môđun trẻ mô tả các đặc tính đàn hồi của một chất khi chịu nén hoặc căng chỉ theo một hướng. Ví dụ, khi một thanh kim loại bị kéo căng hoặc nén từ một phía, nó có khả năng quay trở lại chiều dài ban đầu (hoặc gần hơn). Điều này cho thấy kim loại có thể chịu được một lực căng hoặc nén bao xa. Môđun trẻ là số đo tính chất đàn hồi này của một chất. Mô đun trẻ được đặt theo tên của nhà vật lý Thomas Young. Đây còn được gọi là mô đun đàn hồi. Mô đun trẻ cũng có đơn vị áp suất là mô đun số lượng lớn. Mô đun trẻ, E được tính như hình dưới đây.
E=ứng suất kéo / biến dạng kéo
Sự khác biệt giữa Mô-đun số lượng lớn và Mô-đun trẻ là gì?
• Môđun số lượng lớn được định nghĩa cho một lực nén đồng nhất trong đó áp suất được áp dụng từ tất cả các hướng một cách đồng nhất. Môđun trẻ chỉ được xác định cho một trục của chất.
• Mô đun số lượng lớn đo sự thay đổi về thể tích khi có áp suất và mô đun trẻ đo sự thay đổi là chiều dài.
• Lượng áp suất được áp dụng được đo theo mô-đun lớn. Trong mô đun Young ứng suất kéo áp dụng (nén hoặc kéo căng) được đo.
