Ytavolymsförhållande

Ytavolymsförhållande är kvoten mellan ett objekts yta och dess volym, ofta uttryckt som A/V. Det är en grundläggande geometrisk och fysisk egenskap som beskriver hur mycket yta som finns per volymsenhet. Ett högt ytavolymsförhållande innebär mycket yta i förhållande till volym, ett lågt att volymen dominerar.

För likformiga skalningsändringar skalar yta med längd^2 och volym med längd^3, vilket medför att ytavolymsförhållandet är proportionellt mot inversen av en linjär dimension (A/V ∝ 1/L). För en sfär blir exempelvis A/V = 3/r, där r är radien. Enhet för förhållandet är 1/length (till exempel m^-1).

Begreppet är centralt inom flera områden. I biologi påverkar det cellers förmåga att utbyta värme, gas och näringsämnen — små celler har högre ytavolymsförhållande vilket gynnar diffusion. Inom materialvetenskap och kemi påverkar förhållandet reaktionshastigheter och katalysatorers effektivitet; nanopartiklar har mycket hög yta per volym och därmed ökad reaktivitet. I teknik och byggnadsvetenskap styr det värmeöverföring och isoleringsbehov.

Ytans form och struktur kan förändra förhållandet utan att volymen ändras, exempelvis genom porositet eller fibrös yta. Förståelsen av ytavolymsförhållandet används vid design av läkemedelsleverans, värmeväxlare, katalysatorer och biologiska system.