לחץ הידרוסטטי לעומת לחץ אוסמוטי
לחץ מוגדר ככוח ליחידת שטח המופעל בכיוון מאונך לעצם. לחץ הידרוסטטי הוא הלחץ שחווה נקודה בתוך הנוזל. לחץ אוסמוטי הוא הלחץ הדרוש כדי לעצור את העברת הנוזלים של קרום חדיר למחצה. מושגים אלה ממלאים תפקיד חיוני בתחומים כמו הידרוסטטיקה, ביולוגיה, מדעי הצמח ותחומים רבים אחרים. חיוני שתהיה הבנה ברורה במושגים הללו כדי להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו לחץ אוסמוטי ולחץ הידרוסטטי, ההגדרות של שני אלה, קווי דמיון בין לחץ הידרוסטטי ללחץ אוסמוטי ולבסוף ההבדל בין לחץ אוסמוטי ללחץ הידרוסטטי.
מהו לחץ הידרוסטטי?
הלחץ של נוזל סטטי שווה למשקל של עמודת הנוזל מעל הנקודה שבה נמדד הלחץ. לכן, הלחץ של נוזל סטטי (לא זורם) תלוי רק בצפיפות הנוזל, תאוצת הכבידה, הלחץ האטמוספרי וגובה הנוזל מעל הנקודה בה נמדד הלחץ. ניתן להגדיר את הלחץ גם ככוח המופעל מהתנגשויות של חלקיקים. במובן זה, ניתן לחשב את הלחץ באמצעות התיאוריה הקינטית המולקולרית של גזים ומשוואת גזים. המונח "הידרו" פירושו מים והמונח "סטטי" פירושו לא משתנה. המשמעות היא שלחץ הידרוסטטי הוא הלחץ של המים הלא זורמים. עם זאת, זה חל גם על כל נוזל כולל גזים. מכיוון שהלחץ ההידרוסטטי הוא משקל עמודת הנוזל מעל הנקודה הנמדדת ניתן לנסח אותו באמצעות P=hdg, כאשר P הוא הלחץ ההידרוסטטי, h הוא גובה פני הנוזל מהנקודה הנמדדת, d הוא הצפיפות של הנוזל, ו-g היא תאוצת הכבידה.הלחץ הכולל על הנקודה הנמדדת הוא האיחוד של הלחץ ההידרוסטטי והלחץ החיצוני (כלומר לחץ אטמוספרי) על פני הנוזל.
מהו לחץ אוסמוטי?
כאשר שתי תמיסות בעלות ריכוז מומס שונה מחולקות על ידי ממברנה חדירה למחצה, הממס בצד המרוכז הנמוך נוטה לעבור לצד הריכוז הגבוה. תארו לעצמכם בלון עשוי ממברנה חצי חדירה מלאה בתמיסה בריכוז גבוה שקוע בתוך הממס המרוכז נמוך. הממס יעבור לחלק הפנימי של הממברנה. זה יגרום ללחץ של החלק הפנימי של הממברנה לעלות. לחץ עלייה זה ידוע כלחץ האוסמוטי של המערכת. זהו מנגנון חיוני בהעברת מים אל פנים התאים. ללא מנגנון זה, אפילו עצים אינם יכולים לשרוד. ההיפוך של הלחץ האוסמוטי ידוע כפוטנציאל מים, שהוא הנטייה של הממס להישאר בתמיסה. גבוה יותר הלחץ האוסמוטי, נמוך יותר יהיה פוטנציאל המים.
מה ההבדל בין לחץ הידרוסטטי ללחץ אוסמוטי?
• לחץ הידרוסטטי נצפה בכל נוזל שאינו זז. לחץ אוסמוטי קיים רק במערכות ספציפיות שבהן התמיסה והממס מופרדים על ידי קרום חדיר למחצה.
• לחץ אוסמוטי לא יכול להתרחש רק עם נוזל טהור. נדרשות שתי פתרונות מרוכזים שונים ללחץ אוסמוטי. לחץ הידרוסטטי יכול להתרחש רק עם נוזל אחד.
