Mòdul a granel vs mòdul jove
Totes les substàncies/materials estan formats per àtoms. El tipus d'àtoms, el nombre i la seva connexió varien d'un material a un altre, i que defineix cadascuna de les seves característiques úniques. Per molt que els àtoms s'ajuntin per formar una determinada substància, els àtoms no tendeixen a disposar-se de manera compacta on no hi hagi espai entre ells. Les forces d'atracció i repulsió entre els àtoms, mantenen sempre un cert espai entre ells. Per tant, en qualsevol substància, per compacte que sigui, hi ha prou i més espai entre els àtoms. Dividim les substàncies principalment en tres classes: sòlides, líquides i gasoses. Les seves disposicions atòmiques són diferents. Els sòlids tenen una disposició atòmica molt compacta mentre que, en el gas, els àtoms es dispersen en un volum més gran amb interaccions molt baixes. En els líquids, es pot observar una etapa intermèdia entre els sòlids i el gas.
Mòdul a granel
La majoria de substàncies redueixen el seu volum quan s'exposen a una pressió uniforme aplicada externament. Tanmateix, aquesta disminució no és una corba lineal, sinó que, a mesura que augmenta la pressió, el volum disminueix exponencialment. El mòdul a granel es refereix al recíproc de la compressibilitat o, en altres paraules, és una mesura de la resistència a la compressibilitat. A més, descriu les propietats elàstiques d'una substància.
El mòdul a granel es pot definir com l'augment de pressió necessari per reduir el volum en un factor d'1/e. Quan es comprimeix una substància, serà una mica resistent a la compressió segons la disposició atòmica que tingui. El mòdul a granel indica aquesta resistència d'una substància a una compressió uniforme. Es mesura en Pascal/bar o qualsevol altra unitat de pressió. El mòdul a granel dóna una idea del canvi de volum d'una substància sòlida a mesura que canvia la pressió sobre ella. Pel que fa al sòlid, el mòdul a granel també és una propietat dels fluids, indica la compressibilitat d'un fluid. Els fluids bastant compressibles tenen un mòdul de volum baix i els fluids lleugerament compressibles tenen un mòdul de volum elevat. A continuació es mostra l'equació per calcular el mòdul massiu K.
K=-V(∂P/∂V)
V és el volum de la substància i P és la pressió aplicada.
El mòdul a granel de l'acer és 1,6 × 1011 P, i aquest és el triple del valor del vidre. Per tant, el vidre és tres vegades compressible que l'acer.
Mòdul jove
El mòdul Young descriu les propietats elàstiques d'una substància sotmesa a compressió o estirament en una sola direcció. Per exemple, quan una vareta metàl·lica s'estira o es comprimeix des d'un costat, té la capacitat de tornar a la seva longitud original (o més a prop). Això mostra fins a quin punt el metall pot suportar una tensió o compressió. El mòdul de Young és la mesura d'aquesta propietat elàstica d'una substància. El mòdul Young va rebre el nom del físic Thomas Young. També es coneix com a mòdul d'elasticitat. El mòdul Young també té les unitats de pressió com a mòdul a granel. El mòdul Young, E es calcula com es mostra a continuació.
E=esforç de tracció/deformació de tracció
Quina diferència hi ha entre el mòdul a granel i el mòdul jove?
• El mòdul a granel es defineix per a una compressió uniforme on la pressió s'aplica des de totes les direccions de manera uniforme. El mòdul jove només es defineix per a un eix de la substància.
• El mòdul a granel mesura el canvi de volum quan s'aplica una pressió i el mòdul Young mesura el canvi és la longitud.
• En el mòdul a granel es mesura la quantitat de pressió aplicada. En el mòdul Young es mesura l'esforç de tracció aplicat (compressió o estirament).
