Сұйықтар және олардың физикалық қасиеттері

Сұйық дегеніміз ағатын қасиеті бар материал (орта). Ағын – үзіліссіз деформацияланатын қозғалыст түрі. Қозғалыс әрине күш әрекетімен болады. Сұйық ағыны, өте аз күштің әсерімен, шексіз деформацияланатын тұтас ортаның көрінісі.
Табиғаттағы заттың бәрі қатты, сұйық және газ күйінде кездеседі. Олардың молекулаларын қозғалу ерекшеліктері және молекулааралық күштері әртүрлі болады. Қатты заттардың молекулалары тұрақты орталықтарда тербеліс жасап тұрады. Ал газ молекулалары бір-бірімен соқтығысып, үздіксіз орын ауыстырып отырады. Сұйықтар белгілі жағдайда қатты зат күйіне де өте алады. Сондықтан он молекулалары лездік орталықта тербеліс жасап тұрып, секіріп басқа орталыққа ауыса алады. Сұйық молекулаларын осы қозғалу ерекшелігі сұйыққа аққыштық қасиет дарытады және кез-келген ыдыс формасын қабылдай алуын қамтамасыз етеді.
Газ молекулаларын ара қашықтығы, сұйық немесе қатты дене молекулаларын ара қашықтығынан әлдеқайда көп, ал оның есесіне молекулааралық күштері өте аз.
Сондықтан газдарды сығу оңай, сұйық пен қатты денелерді сығу қиын. Осы тұрғыдан қарағанда газдарды сығылатын сұйық, ал шынайы сұйықтарды сығылмайтын немесе өте аз сығылатын, тамшы құрайтын сұйық деп бөлуге болады. Гидравликада тек тамшы құрайтын сұйықтардың тыныштық күш мен қозғалыс сырларын қарастырады. Мұн ең төте жолы — сұйық табиғатын танытатын он моделін анықтау болып табылады. Ол сұйықт тұтастығы. Бұл модель бойынша, сұйық өзі алып тұрған кеңістікте, немесе қозғалып бара жатқан арнада біртұтас, арасында қуыс немесе бос орын жоқ деп есептелінеді (молекулалар арасы, сұйық толтырып тұрған, немесе қозғалып бара жатқан кеңістікпен салыстырғанда өте аз, оны ескермесе де болады).
        
        Сұйықтар және олардЫҢ физикалық қасиеттері
Сұйықтар. Сұйықтардың тұтастығы туралы жорамал. Шынайы және идеал
сұйықтар
Сұйық дегеніміз ағатын қасиеті бар материал (орта). Ағын – ... ... ... ... ... күш ... болады.
Сұйық ағыны, өте аз күштің әсерімен, шексіз деформацияланатын тұтас ортаның
көрінісі.
Табиғаттағы заттың бәрі ... ... және газ ... кездеседі.
Олардың молекулаларын қозғалу ерекшеліктері және молекулааралық күштері
әртүрлі ... ... ... ... ... ... ... тұрады. Ал газ молекулалары бір-бірімен ... ... ... ... ... ... ... қатты зат күйіне де өте алады.
Сондықтан он молекулалары лездік орталықта тербеліс ... ... ... ... ауыса алады. Сұйық молекулаларын осы қозғалу ерекшелігі
сұйыққа ... ... ... және ... ыдыс ... ... ... етеді.
Газ молекулаларын ара қашықтығы, сұйық немесе қатты дене молекулаларын
ара қашықтығынан әлдеқайда көп, ал оның есесіне ... ... ... газдарды сығу оңай, сұйық пен қатты денелерді сығу қиын. Осы
тұрғыдан қарағанда газдарды ... ... ал ... ... ... өте аз сығылатын, тамшы құрайтын сұйық деп бөлуге
болады. Гидравликада тек ... ... ... ... күш ... сырларын қарастырады. Мұн ең төте жолы — сұйық табиғатын танытатын
он моделін анықтау болып табылады. Ол сұйықт тұтастығы. Бұл модель ... өзі алып ... ... ... қозғалып бара жатқан арнада
біртұтас, арасында қуыс немесе бос орын жоқ деп ... ... ... ... ... ... ... бара жатқан кеңістікпен
салыстырғанда өте аз, оны ескермесе де болады). ... ... ... ұғымдарды үздіксізі функциялар және олардың ... да ... ... ... ... деп ... ... сөзбен айтқанда (сұйықты зерттегенде), дифференциалдық және
интегралдық есептеу тәсілдерін кеңінен пайдалануға жол ... ... ... ... ... ұсынған.
Табиғатта кездесетін сүйықтардың барлығы оларды немесе сығуға қарсылық
көрсетеді, сондықтан оларды шынайы (тұтқырлы), ... ... ... атайды.
Керісінше, сұйық қабаттарын өзара салыстырмалы ... ... ... қарсылық көрсетпейтін сұйықты идеал ... деп ... ... ... ... оған тек ... ... ғана әсер
етеді. Табиғатта идеал сұйық жоқ, ол тек сұйық қозғалысын ерекшеліктерін
зерттеуді оңайлататын модель ... ... ... әсер ... ... ... күштер массалық және беттік күштер болып екіге
бөлінеді.
Массалық (көлемдік) ... деп ... әр ... ... )
әсер ететін күштерді атайды. Оларға ауырлық күштер (гравитациялық күштер),
инерциялық күштер ... ... күші мен ... инерция күші)
және электромагниттік күштер ... Егер ... ... ... ... ... табу керек болса, оны былай жазуға болар еді:
(1.1.)
Бұл жерде - ... ... әсер ... күш. ... ... ... ... .
Бұдан шыққан массалық күш дегеніміз – ... ... деп ... ... белгілі беттің аудан бірлігіне
таралған күштерді ... Су ... А ... көлбеу түскен күшті
және деп екі ... ... ... ... ... тік түсірілген күшті (1.1 -сурет)
,
(1.2.)
тіктеме ... деп ... ... тік ... күш – ... ... бетке жанама бағытталған күш – үйкеліс күші.
1.1-сурет
Массалық және ... ... ... ... ... ... ... бола беруі мүмкін. Ол арастарып отырған жүйеге
байланысты.
Ішкі күштер деп сұйық бөлшектерінің өзара әсерлерін айтады.
Олар сұйықтың ... ... ... ... де ... ... тең ... Ал сыртқы күштер деп қарастырып отырған сұйық көлеміндегі
әрбір массалы ... ... ... ... ... сырттан әсер
ететіні күштерді айтады.
Егер сұйыққа сыртқы күштер әсер етсе, ол ... ішкі ... ... ... Кез ... қимада ішкі күштердің
қосындысы нөлден ауытқиды және ол сыртқы күштерге ... ... ... ... сыртқы күштермен теңескенше өседі. Сұйықтың мұндай күйін
жүктену (күштену) деп атайды. Соған ... ... ... ... болған
күштерді жүктену күштері деп атайды. Мысалы, ... ... ... ... бөлігінің (1.2- сурет) бөлігіне әсерін Р күшімен
алмастырсақ және оны N ... А ... ... екі ... ... Рτ) ... тұрады десек, онда сұйық осы ... ... ... ... ... ... осы күштерге тең және қарама-қарсы бағытталған бірлік
ауданға үлесті күштер-тіктеме (Р’п ) және жанама (Р’τ ) ... ... ... ... ... тығыздығы. Біртекті сұйық тығыздығы деп сұйық массасының (М) ... (W) ... ... ... ... ... тығыздық бірдей болады. Ал
біртекті емес сұйықтың кез келген А нүктестіндегі тығыздығы
(1.5.)
Бұл жерде ∆М көлемнің (∆W) азайып А ... ... ... ... сұйық көлемінің әр нүктесінде әртүрлі болуы мүмкін және
уақыт ... ... ... ... ... өзен тасығанда, сең жүргенде,
түптік ағындарда, т.б. Сұйықтың тығыздығы р мен оның ... ... ... байланысты
(1-6.)
немесе
Айта кетейік: g экваторда 9,781 м/с2, ал полюсте – 9,831 м/с2;
G - ... ... ... негізінен температураға байланысты. Сұйыққа үлкен қысым
түсірілгенмен тығыздық мейлінше аз ... ... ... ... бәрінде
температура көбейген сайын олардың тығыздығы (атмосфералық ... ... ... ең ... ... (р = 1000 ... 4°С болады. Температура 0°С
болғанда судың тығыздығы р = 999,87 ... ... ... р =998,2 ... ... ... 13596 кг/м3 (Т0=0°С). Гидравлика лабораториясында
сынап бағаналы манометрлерді жиі пайдаланады. Оны ... ... ... ... (Р) ... өзінің көлемін (W) аз да болса
өзгертеді, сығылады. Он ... ... ... ... ... ... минус таңбасы қысым көбейгенде сұйық көлемінің
азаятынын көрсетеді. Егер массасы ... ... ... (1.7) ... жазылар еді:
(1.8.)
Сұйық көлемінің сығылу коэффициенті арқылы сұйыққа түсірілген қысым
бірлігіне байланысты тығыздықтың салыстырмалы өзгеруін ... ... ... ... коэффициентіне кері шаманы сұйықтың
серпімділік модулі деп ... ... ... мен ... байланысты. Мысалы 20°С суд
серпімділік модулі 2110 мПа.
Су өте аз сығылады. Мысалы, түсірілген қысым 9,81 мПа ... ... ... көлемінің 1/20000 ғана азаяды. Ал болаттың сығылуымен
салыстырғанда судың сығылуы 100 есе көп. ... ... өте зор. ... су ... ... ... ... дүниежүзілік мұхит деңгейі
қазіргіден шамамен 30м биіктеп кеткен ... еді. ... ... жылулық
ұлғаюы. Сұйық көлемі температураға байланысты ... ... ... ... ... ... ... арқылы сипаттайды:
Бұл коэффициент сүйық температурасы бір ... ... ... ... ... өзгеруін көрсетеді. Мысалы, бір
атмосфералық қысым әсеріндегі температурасы 20°С су үшін ... ... ... ... ... ... ... жасайтын тұтқырлық дейді. Әртүрлі жылдамдықпен қозғалып бара жатқан
екі қабаттың арасында ішкі үйкеліс күші ... ... күші ... ... ... болып Ньютон ашқан. Кейін Н.П. Петров оған ... түр ... ... F – ... ішкі ... ... – жанасу бетінің ауданы;
τ – бірлік ауданға тиісті үйкеліс күші, немесе ...... ... ... ... ... Оның ... /1 11/ формуладан табуға болады,
[Па·С], 1Па·С = 10П /пуаз/;
- ... ... ... градиенті
(1.3-сурет).
1.3-сурет
Кейде тұтқырлықты, сұйық тығыздығының бірлік үлесіне ... да оны ... ... ... ... ... деп атайды.
(1.12)
Жылдамдық градиентінің таңбасы өзгеруіне қарамай, үйкеліс күші әруақта
оң сан болуы тиіс, сондықтан ... ... ... ... ... ... егер ... көлденең қимасындағы қабырғадан өске
қарай есептесе, жылдамдық градиенті оң сан болады да (1.11) ... ... ... қабырғаға қарай есептесек сондықтан
Практикада сұйық тщтқырлығы Энглер градусы (°Е) ... ... ... тұтқырлығы І0Е. Сұйық тұтқырлығын вискозиметр деген аспаппен
өлшейді.
Динамикалық тұтқырлық коэффициентіне кері ... ... ... аққыштық деп атайды.
Аққыштық қасиеті шексіз деформациялана алатын қасиеті. Ньютонның ... ... ... режімдегі біртекті сұйық қозғалысына тән. Ал
ерітінділері мол, немесе тасындысы көп, сұйық қоспалары үшін ... ... ... ... ... сұйықтарды ньютондық емес сұйықтар
деп атайды. Біз тек ... ... ғана ... ... ... ... Барлық сұйықтың өзіне газды сіңіріп, оны ерітетін
қасиеті бар. Генри-Дальтоның заңы бойынша оны ерігіштік коэффициенті ... WГ – ... ... ...... көлемі;
Ке – ерігіштік ... ол ... заң ... ... ... ... ... шамасы 30мПа
дейн сақталады. Ал жалпы заң мына түрде жазылады.
(1.14)
бұл жерде р1 – эталонды қысым /мысалы атмосфералық/;
р2 – ... ... ... - ... Р1, ... Т°- ... ... көлемі;
(WС)Р2 - қысымы Р2, температурасы Т0 - болғандағы ... - ... ... Т° ... ... ... 20°С, атмосферлық қысым түсірілген суда 1,6% (Ке*=0,016)
ерітілген ауа (көлемі жағынан) болады. ... ... ... ... 30° дейін) ауаның суда ерігіштік коэффициенті азаяды. Өттегінің суда
ерігіштігі ... ... ... Сондықтан сұйық ауада атмосферлық ауаға
қарағанда, өттегінің мөлшері 50% көп. Сұйыққа түсірілген қысым азайғанда,
одан ... ... ... ... (1.14) ... ... табылады. Бірақ
газдың судан бөліну процесі, он суда еру процесінен қарқындылау.
Қайнау. ... газ ... өту ... ... деп ... ... түрі ... Біріншісі: сүұыққа түсірілген қысымды сақтай отырып,
температураны жоғарылату ... ... ... ... Мысалы,
атмосферлық қысымдағы су температурасын 1000С көтеріп, оны ... ... ... ... ... отырып, оған түсірілген
қысымды кеміту (қаныққан бу қысымынан да ... ... ... Мысалы,
20°С суды жер ... ... ... ... оған түсірілген қысымды
азайтсақ, онда һ биіктіктен бастап (Рқ.б. = 2,33 кПа) ... ... еді. ... ... айтқанда, сұйық қысымы Рқ.б. дейін кемігенде
(Т0С = соnst), сұйық ішінде бу мен газ түйіршіктері пайда ... ... ... қайнау" процесі су машиналарында жиі ... ... ... Өйткені кейбір жағдайларда (су сорғыштарда, су турбиналарында,
су элеваторларында) су ... ... ... ... жерде қысым
азайып, газ бен бу түйіршіктері пайда болады. ... соң ол ... көп ... тап ... тез ... бу суға ... ... көлемі
күрт азаяды, жергілікті жерді жиі-жиі үлкен қысыммен соққылайды. ... ... деп ... ... ... өте жиі және ... болған
жағдайда машина бөлшектері беріктілік жағынан шаршап, котырланады, кедір-
бұдырлығы артып, кейде мүлдем істен шығады, кавитациялық эрозияға ... ... су ... тағы ... су ... ... ... болдырмау жағын қарастыруы керек. Ол үшін ... және ... ... ... ... ... игеру ләзім.
Беттік жиырылу жане капиллярлық. Сұйық әрқашан өзінің еркін ... ... ... оны ... жиырылу деп атайды. Сұйық бегіндегі
жұқа қабатқа тіктеме бойымен, сұйық ... ... ... қысым
деп аталатын қорытқы, қысым әсер етеді. Оның табиғатын ашу үшін сүйықтың
еркін бетін жиыруға ... ... ... бет ... ... ... Осы ... сұйық бетіне қалай әсер етсе, сұйықты сфералық
формаға келтіретін молекулалық қысым күштері де ... ... әсер ... Осы ... қарап, көптеген су құбылыстарын терең түсінуге болады.
Мысалы, сабын көбігіне батырылған рамада (1.4-сурет) қабыршақ пайда болады.
Егер осы
1.4-сурет
қабыршақты жоғары ... ... l ... тіркелген f күшімен тартып
тұрмаса, ол жиырылып төмен жағына жылжилы.
Жиырылған қабыршақты тепе-теңдік қалыпта ұстап тұру үшін ... ... ... он ... ... күш түсіру керек; бұл күш беттік жиырылу
күші деп аталады.
Қабыршақтың шекара сызығы l неғұрлым ұзын болса, бұл күш те ... а - ... ... ... оның ... сұйықтың
температурасына байланысты
(1.16)
Температурасы 00С су үшін α0 =0,076 β = ... жұқа ... ... ... ... қысымынан гөрі беті
имек қабыршақтар көбірек қысым (қосымша қысым) түсіреді; бет дөңес болса,
бұл қосымша қысым ... ... ... де, ал бет ойыс ... ол ... ... (1.5-сурет). Өйткені беттік жиырылу күші сұйықтың ... ... ... ... қалыпқа түсіруге тырысады.
1.5-сурет
Бұл қысымды анықтау үшін (1.15) формуланың екі жағында ... бөлу ... Егер ... ... қисық бетінің радиустарын R1 және
R2 деп ... онда ... ... ... оңай ... ... үшін ... (1.17) формула мына түрге енеді:
Сфералық шар үшін Онда
Бұл формуланы басқа жолмен де алуға болады. Ол үшін ... ... ... ... (1.6 ... беті ... болғандықтан күші түтію қимасының ауданына
қосымша қысым түсіреді:
(1.19)
1.6-сурет
Мұнда
Өйткені
Енді f1 - дің мәнін (1.19) формулаға қойсақ, қайтадан (1.18) ... ... ... ... ... он капиллярлығы тығыз байланысты.
Капиллярлық – сұйық пен қатты дене ... ... ... ... түсіну үшін қатты дене мен ... ... ... екі түрі ... еске ... 1) сұйық молекулаларының
арасындағы ... әсер ... ... пен ... дене
молекулаларын арасындағы өзара әсер ... ... 2) ... арасындағы өзара әсер күштер ... пен ... ... ... ... әсер ... ... жағдайда сұйық қатты денеге жұқпайды қорытқы күш сұйық
жақа қарай бағытталған (1.7,а-сурет). Мұны ... ... бет ... ... ... ... ығыстыруға тырысуымен салыстыруға
болады. Сұйықты төмен итереді.
1.7-сурет
Екінші жағдайда сұйық қатты ... ... ... күш ... ... ... ... Серіппелі ойыс бет имегі
горизонталь деңгейге дейін көтеріледі, орнықтылыққа тырысады, ... ... ... Кең ... ... ... бетінің астында
қосымша қысым болмайтындықтан сұйық түтіктің ... ... ... ... ... ... һ сұйық ... ... ... ... I ... болуы шартты яғни
Түтіктің радиусын r деп, жиектік бұрышты деп белгілесек ... бұл ... ... ... қойып сұйықтың көтерілу биіктігін
табамыз
(1.20)
Мұндағы d – түтік диаметрі, d = 2r.
1.8-сурет
(1.20) формуладан түтіктің диаметрі неғұрлым ... ... ... ... ... ... ... сұйықтың көтерілу
биіктігі әсіресе өте жіңішке түтіктерде жақсы байқалады.
Осындай жіңішке түтіктер ... ... деп ... бұл ... - сарillus деген сөзінен шыққан. Сұйықтың ... ... ... өзгеру құбылысы – капиллярлық деп аталады.
Сұйық түтікке толық ... ... (= 0°) (1.20) ... ... ... формуланың маңызы өте зор. Мысалы жер асты сулары осы капилляр
түтіктері арқылы ... ... ... мен ... ұшына дейін
ылғал капилляр түтіктері арқылы тарайды. Әр өсімдіктің, ағаш түрлерінің
капилляр түтіктерінің диаметрлерін, ... ... ... ... ... ... ... суды Н2О молекудаларынан құралатын зат ... Егер біз ... мен, ... ... ... (Н1, Н2, ... О17, О18) ... ескерсек, олардын әртүрлі молекулалық құрамы
болатынына көзіміз жетеді. Судың 36 түрі болуы ... ... ... ... Н2О ... тұрса, қалған 0,3 пайызы ... ... ... Су ... ... зат емес, оның
қасиеттері әр ... ... мен ... ... ол мұз ... және бу (газ) ... кездеседі. Судың ең үлкен тығыздыгы 4°С болады.
Су температурасы 4°С-ден көп болған ... ... ... тығыздығы азая
береді, ал температурасы 4°С-ден 00С-дейін азайғанда көлемі ... ... ... ... он ... 10 ... ... Сондықтанда қыста
құбырдағы судың қатып қалмауын жағдайын жасау керек. Суға ... 19,6 мПа ... ... ... қату ... түсіруге болады,
ал қысым 19,6 мПа-дан көп болса, қату ... ... сулы ... ... конвекция тоқтайды, өйткені судың
астыңғы қабаттарында тығыздық үстіңгі қабаттарындағыдан көп. ... суы ... ... ал жер асты капиллярларында су ... ... ... жылу сиымдылығы өте үлкен, мысалы темірден 10 есе көп, ... есе, ... пен ... 3,3 есе көп. Су өте ... ... ... өмірден білеміз, сол үшін затты сумен жуып тазарту кеңінен
қолданылады. ... ... бұл ... ... ... су
машиналарында, құбырларда кері әсер етеді. Он мәнісі мында. Суда әртүрлі
ерітілген заттар болады. Мысалы ауа ... ... мол, ол ... ... ал тұз ... мен қатты түйіршіктер құбырдың
қалдығын өсіріп жібереді. Мұның бәрі түбінде ... су ... ... Осы мәселелерді ғылыми тұрғыдан дұрыс шешу ... әлі ... жоқ. Және бір айта ... нәрсе, ол су қасиеттерінің
магнит өрісінің әсерімен өзгеруі. ... ... ағып ... ... азаяды, сондықтан су фильтрациясын жылдамдығы артады, су өтімі
көбейеді. Ондай суды әртүрлі ... ... ... ... Соңғы жылдары магнит өрісімен өңделген суды ... ... ... ... үшін пайдаланып жүр.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 9 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Сұйық және қатты денелер7 бет
Гидравлика пәні. Гидравликаның қысқаша даму тарихы. Сұйықтықтың физикалық қасиеті3 бет
Ауа және атмосфера15 бет
Көмірді гидрогендеу процесінің термодинамикалық, кинетикалық сипаттамалары36 бет
Мырыштың күкірт қышқылында еру кинетикасына, кейбір электртерістілігі жағары металдардың әсері12 бет
Мұнай құрамының қалыптасуының биогеохимиялық факторлары3 бет
Мұнай өндіруді қарқындыландыру әдістері9 бет
Отандық шикізат негізіндегі көмірсілтілі реагенттерді қолданып, сазды бұрғылау ерітінділерін модификациялау63 бет
Отандық шикізат негізіндегі көмірсілтілі реагенттерді қолданып, сазды бұрғылау ерітінділерін модификациялау туралы61 бет
Темір кенін өңдеудің электрохимиялық технологиясын жасау40 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь