Permeabilitet kontra porositet
Permeabilitet och porositet är två begrepp som diskuteras inom många områden, inom fysik. Dessa begrepp spelar också en stor roll i vissa branscher. Permeabilitet är ett viktigt begrepp inom områden som elektromagnetism, vätskemekanik och geovetenskap. Porositet är viktigt inom områden som materialvetenskap, geologi, geovetenskap, markvetenskap etc. Porositet är också viktig inom industrier som läkemedel, keramik och konstruktioner. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse för permeabilitet och porositet för att kunna utmärka sig inom sådana områden. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad permeabilitet och porositet är, deras definitioner, tillämpningar av permeabilitet och porositet, likheterna mellan dem och slutligen skillnaden mellan permeabilitet och porositet.
Vad är permeabilitet?
Termen "permeabilitet" har olika betydelser inom olika områden, men i allmänhet kan permeabilitet definieras som kvaliteten på ett ämne eller ett membran som avgör förmågan hos det ämnet eller membranet att tillåta vätskor eller gaser att passera igenom. Vakuumpermeabilitet (eller permeabilitet i fritt utrymme) och permeabilitet i elektromagnetism är två begrepp som används flitigt inom fysiken. Innan man studerar vakuumpermeabiliteten är det viktigt att få en god förståelse för Amperes kraftlag.
Tänk på två tunna, raka, stationära, parallella ledningar placerade med ett avstånd r från varandra i ledigt utrymme. När en ström I bärs i varje tråd kommer en kraft att utövas på varandra. Amperes lag säger att kraften per längdenhet ges av F=µ0I2/2πr, där kraften betecknas med F och vakuumpermeabilitet betecknas med µ0 När avståndet mellan ledningarna är 1 m, och 1 Ampere ström flyter i varje tråd, är kraften mellan de två ledningarna 2×10− 7 Nm-1Därför är µ0 lika med 4π ×10-7 NA-2 I elektromagnetism kan permeabiliteten beskrivas som måttet på ett materials förmåga att stödja bildandet av magnetfält inom sig själv. Inom elektromagnetism ges permeabiliteten av ekvationen B=µH, där permeabiliteten betecknas med µ, den magnetiska flödestätheten betecknas med B och den magnetiska fältstyrkan betecknas med H. Inom geovetenskapen kan permeabiliteten definieras som måttet på förmågan hos en poröst material, så att vätskor kan passera genom det. Här är SI-enheten för permeabilitet m2
Vad är porositet?
Porositet är ett mått på tomrum eller tomma utrymmen i ett material. Detta kallas också tomrumsfraktion i ett material. Värdet på porositet faller mellan 0-1 eller i procent mellan 0-100 %. Porositeten för ett material ges av ekvationen ø=VV/VT, där porositeten betecknas med ø, tomrummets volym betecknas med V V och total eller bulkvolym av material betecknas med VTMaterial som granit har låg porositet jämfört med material som lera och torv. Flera metoder kan användas för att mäta porositet. Dessa är direkta metoder, optiska metoder, datortomografimetod, vattenförångningsmetod, gasexpansionsmetod etc.
Vad är skillnaden mellan permeabilitet och porositet?
• Permeabilitet har olika betydelser inom olika områden som elektromagnetism, geovetenskap etc, men porositet gör det inte. Porositet är måttet på tomrummen i ett material.
• Permeabilitet har olika SI-enheter beroende på vilka fält den tillämpas. Som ett exempel, när den används i elektromagnetism är dess SI-enhet NA-2, men inom geovetenskap är den m2 Porositet har inga sådana SI-enheter; den har bara ett numeriskt värde, som ligger mellan 0-1.
• Permeabilitet tillämpas inom många olika områden som elektromagnetism, Amperes lag och geovetenskap, men porositet tillämpas inom områden som geovetenskap, jord- och mineralvetenskap etc.
