Насипен модул срещу млад модул
Всички вещества / материали са изградени от атоми. Видът на атомите, броят и връзката им варират от материал на материал и това определя всяка от техните уникални характеристики. Без значение колко атоми се събират, за да образуват определено вещество, атомите не са склонни да се подреждат по компактен начин, където няма пространство между тях. Силите на привличане и отблъскване между атомите винаги поддържат определено пространство между тях. Следователно във всяко вещество, колкото и компактно да е, между атомите има достатъчно и повече пространство. Разделяме веществата основно на три класа като твърди, течни и газообразни. Тяхното атомно устройство е различно. Твърдите вещества имат много компактно атомно подреждане, докато в газа атомите са разпръснати в по-голям обем с много ниски взаимодействия. В течностите може да се види междинен етап между твърдите вещества и газа.
Модул на обема
Повечето вещества намаляват обема си, когато са изложени на равномерно външно налягане. Това намаление обаче не е линейна крива, по-скоро с увеличаването на налягането обемът намалява експоненциално. Обемният модул се отнася до реципрочната стойност на свиваемостта или, с други думи, това е мярка за устойчивост на свиваемост. Освен това той описва еластичните свойства на дадено вещество.
Обемният модул може да се дефинира като увеличението на налягането, необходимо за намаляване на обема с коефициент 1/e. Когато дадено вещество е компресирано, то ще бъде до известна степен устойчиво на компресията в зависимост от атомната подредба, която има. Обемният модул показва това съпротивление на веществото при равномерно компресиране. Измерва се в паскал/бар или друга единица за налягане. Обемният модул дава представа за промяната в обема на твърдо вещество при промяна на налягането върху него. Що се отнася до твърдото вещество, обемният модул също е свойство на течностите, той показва свиваемостта на течността. Сравнително свиваемите течности имат нисък обемен модул, а леко свиваемите течности имат висок обемен модул. Следва уравнението за изчисляване на обемния модул K.
K=-V(∂P/∂V)
V е обемът на веществото, а P е приложеното налягане.
Обемният модул на стоманата е 1,6 × 1011 P и това е три пъти повече от стойността за стъкло. Следователно стъклото е три пъти податливо на компресия от стоманата.
Young Modulus
Модулът на Юнг описва еластичните свойства на вещество, подложено на компресия или разтягане само в една посока. Например, когато метален прът е разтегнат или компресиран от едната страна, той има способността да се върне към първоначалната си дължина (или по-близо до тази). Това показва доколко металът може да издържи на напрежение или натиск. Модулът на Юнг е мярката за това еластично свойство на дадено вещество. Модулът на Йънг е кръстен на физика Томас Йънг. Това също е известно като модул на еластичност. Модулът на Юнг също има единиците за налягане като обемен модул. Модулът на Юнг, E се изчислява, както е показано по-долу.
E=напрежение на опън/деформация на опън
Каква е разликата между Bulk Modulus и Young Modulus?
• Обемният модул се определя за равномерно компресиране, при което налягането се прилага равномерно от всички посоки. Модулът на Юнг е дефиниран само за една ос на веществото.
• Обемният модул измерва промяната в обема при прилагане на налягане, а модулът на Юнг измерва промяната в дължината.
• В обемния модул се измерва количеството на приложеното налягане. В модула на Юнг се измерва приложеното напрежение на опън (компресия или разтягане).
