Différence entre le module en vrac et le module de Young

Module en vrac vs module d'Young

Toutes les substances / matériaux sont constitués d'atomes. Le type d'atomes, leur nombre et leur connexion varient d'un matériau à l'autre et définissent chacune de leurs caractéristiques uniques. Peu importe la quantité d'atomes réunis pour former une certaine substance, les atomes n'ont pas tendance à s'organiser de manière compacte et sans espace entre eux. Les forces d'attraction et de répulsion entre les atomes gardent toujours un certain espace entre eux. Par conséquent, dans toute substance, peu importe leur compacité, il y a suffisamment d'espace disponible entre les atomes. Nous divisons les substances principalement en trois classes: solides, liquides et gazeuses. Leurs arrangements atomiques sont différents. Les solides ont une structure atomique très compacte, tandis que dans le gaz, les atomes sont dispersés dans un volume plus grand avec des interactions très faibles. Dans les liquides, on peut voir une étape intermédiaire entre les solides et le gaz.

Module en vrac

La plupart des substances réduisent son volume lorsqu'elles sont exposées à une pression uniforme appliquée de l'extérieur. Cependant, cette diminution n'est pas une courbe linéaire, mais au fur et à mesure que la pression augmente, le volume diminue de manière exponentielle. Le module en vrac désigne l'inverse de la compressibilité ou, en d'autres termes, une mesure de la résistance à la compressibilité. De plus, il décrit les propriétés élastiques d'une substance.

Le module en vrac peut être défini comme l'augmentation de pression nécessaire pour réduire le volume d'un facteur 1 / e. Lorsqu'une substance est comprimée, elle résiste quelque peu à la compression en fonction de la disposition atomique dont elle dispose. Le module en vrac indique cette résistance d'une substance lors d'une compression uniforme. Il est mesuré en Pascal / bar ou dans toute autre unité de pression. Le module en vrac donne une idée du changement de volume d'une substance solide lorsque la pression exercée sur celle-ci est modifiée. En ce qui concerne le solide, le module en vrac est également une propriété des fluides, il indique la compressibilité d’un fluide. Les fluides assez compressibles ont un faible module d'élasticité et les fluides légèrement compressibles ont un module d'élasticité élevé. Voici l'équation pour calculer le module de masse K.

 K = -V (∂P / V)

V est le volume de la substance et P est la pression appliquée.

Le module en vrac de l'acier est de 1,6 × 10¹¹ P, et c'est trois fois la valeur du verre. Par conséquent, le verre est trois fois plus compressible que l'acier.

Module d'Young

Le module de Young décrit les propriétés élastiques d'une substance soumise à une compression ou à un étirement dans une seule direction. Par exemple, lorsqu'une tige métallique est étirée ou comprimée d'un côté, elle a la possibilité de revenir à sa longueur d'origine (ou plus proche de celle-ci). Cela montre à quel point le métal peut supporter une tension ou une compression. Le module de Young est la mesure de cette propriété élastique d'une substance. Le module de Young a été nommé d'après le physicien Thomas Young. Ceci est également connu sous le nom de module d'élasticité. Le module de Young a également les unités de pression comme module en vrac. Le module de Young, E est calculé comme indiqué ci-dessous.

 E = contrainte de traction / contrainte de traction