Módulo a granel vs módulo joven
Todas las sustancias / materiales están formados por átomos. El tipo de átomos, el número y su conexión varían de un material a otro, y eso define cada una de sus características únicas. No importa cuántos átomos se unan para formar una determinada sustancia, los átomos no tienden a organizarse de forma compacta donde no hay espacio entre ellos. Las fuerzas de atracción y repulsión entre los átomos, siempre mantienen un cierto espacio entre ellos. Por tanto, en cualquier sustancia, por muy compacta que sea, hay suficiente y más espacio entre los átomos. Dividimos las sustancias principalmente en tres clases: sólido, líquido y gas. Sus arreglos atómicos son diferentes. Los sólidos tienen una disposición atómica muy compacta mientras que, en el gas, los átomos se dispersan en un volumen mayor con interacciones muy bajas. En líquidosse aprecia una etapa intermedia entre los sólidos y el gas.
Módulo de volumen
La mayoría de las sustancias reducen su volumen cuando se exponen a una presión uniforme aplicada externamente. Sin embargo, esta disminución no es una curva lineal, sino que, a medida que aumenta la presión, el volumen disminuye exponencialmente. El módulo de volumen se refiere al recíproco de compresibilidad o, en otras palabras, es una medida de resistencia a la compresibilidad. Además, describe las propiedades elásticas de una sustancia.
El módulo de volumen se puede definir como el aumento de presión necesario para disminuir el volumen en un factor de 1 / e. Cuando se comprime una sustancia, será algo resistente a la compresión dependiendo de la disposición atómica que tenga. El módulo de volumen indica esta resistencia de una sustancia a una compresión uniforme. Se mide en Pascal / bar o cualquier otra unidad de presión. El módulo de volumen da una idea del cambio de volumen de una sustancia sólida a medida que cambia la presión sobre ella. En cuanto al sólido, el módulo de volumen también es una propiedad de los fluidos, indica la compresibilidad de un fluido. Los fluidos bastante compresibles tienen un módulo de volumen bajo y los fluidos ligeramente comprimibles tienen un módulo de volumen alto. A continuación se muestra la ecuación para calcular el módulo de volumen K.
K = -V (∂P / ∂V)
V es el volumen de la sustancia y P es la presión aplicada.
El módulo volumétrico del acero es 1.6 × 10 11 P, y esto es tres veces el valor del vidrio. Por tanto, el vidrio es tres veces compresible que el acero.
Módulo joven
El módulo de Young describe las propiedades elásticas de una sustancia sometida a compresión o estiramiento en una sola dirección. Por ejemplo, cuando una barra de metal se estira o se comprime desde un lado, tiene la capacidad de volver a su longitud original (o más cerca). Esto muestra hasta qué punto el metal puede soportar una tensión o compresión. El módulo de Young es la medida de esta propiedad elástica de una sustancia. El módulo Young recibió su nombre del físico Thomas Young. Esto también se conoce como módulo de elasticidad. El módulo de Young también tiene las unidades de presión como módulo de volumen. El módulo de Young, E se calcula como se muestra a continuación.
E = tensión de tracción / deformación por tracción
¿Cuál es la diferencia entre Bulk Modulus y Young Modulus?
• El módulo de volumen se define para una compresión uniforme donde la presión se aplica desde todas las direcciones de manera uniforme. El módulo de Young se define solo para un eje de la sustancia.
• El módulo de volumen mide el cambio de volumen cuando se aplica una presión y el módulo de Young mide el cambio en la longitud.
• En el módulo de volumen se mide la cantidad de presión aplicada. En el módulo de Young se mide la tensión de tracción aplicada (compresión o estiramiento).
