Сұйық және оның физикалық қасиеттерi

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Сұйық және оның физикалық қасиеттерi

Мазмұны.

Сұйық жөнінде анықтама.
Нақты және идеалды сұйық, тұтқырлық.
Нақты сұйықтың негiзгi физикалық қасиеттерi.
Сұйықтың сығылмалылығы.
Температуралық ұлғаю.
Тұтқырлық.

Сұйық жөнінде анықтама

Сұйық дегенiмiз - ерекше екi қасиетi бар физикалық дене.

Қысым мен температура өзгерген кезде ол өзiнiң көлемiн өте аз болмашы шамаға өзгертедi; бұл жағдайда ол қатты денеге ұқсас.
Ол аққыштық қасиетке ие осыған байланысты сұйықтың өз формасы болмайды және өзi асырып тұрған ыдыстың формасын қабылдайды; бұл жағдайда сұйық қатты денеге ұқсамай газға ұқсас болады.

Сұйық дененiң аққыштық қасиетiн түсiндiру үшiн суреттен қатты дене Т -ны көрсетемiз.

1%20лек%201

1. 1 сурет

Бұл денеде, мысалы үшiн, өз салмағының әсерiнен тиiстi кернеулер пайда болуы тиiс. Осы дененiң қалаған жерiнен m-n қимасын жүргiзетiн болсақ, оны бұл қимада, басқа да, кез келген қимадағы сияқты нормальды кернеуден σ басқа белгіленген қиманың ұзына бойында әсер ететiн жанама кернеу τ пайда болады.

Одан әрi Т денесi тыныштықта тұрған, мысалы, өз салмағы әсерiнен пайда болған жанама кернеу τ - ды ұстай алмайтын жағдайда ұшырады дейiк. Бұл кезде Т денесi өз салмағы әсерiнен аға бастайды да, өзi тұрған ABCD ыдысының формасын қабылдайды.

Бұдан көретiнiмiз, қарастырылған дененiң аққтыштығы оның тыныштық жағдайында тұрғанда iшкi жанама кернеуге қарсы тура алмайтындығымен байланысты.

Сұйықтың екiншi қасиетi мынада, сұйықтың қатты денеден айырмашылығы, тыныштық жағдайында жанама кернеуi болмайды, сондықтан ол өзi тұрған ыдыстың формасына ие болады.

Нақты және идеалды сұйық, тұтқырлық

Табиғатта кездесетiн сұйықтар - нақты (реалды) сұйықтар, дегенімiз - қысым мен температураның, әдеттегi өзгерiстерiнде өзiнiң көлемiн өте аз өзгертетiн, сондықтан, ол көлемiнiң өзгерiстерiн ескермеуге болатын сұйықтар. Гидравликада сұйықтар абсолюттi сығылмайтын дене деп қарастырылады.

Жоғарыда тыныштықта тұрған денеде жанама кернеу болмайды деп атап өткенбiз. Қозғалыстағы сұйықта, зерттеулер көрсеткендей жанама кернеу бар. Сұйықтың бiр қабатының екiншi қабатына сырғанап қозғалған кезiнде үйкелiс пайда болып, ол iшкi жанама күштермен теңеседi. Сұйықтың қозғалған кезiнде жанама кернеуiнiң пайда болу қасиетiн - тұтқырлық деп атайды.

Аналитикалық зерттеулер жүргiзгенде идеалдық сұйық түсiнiгi қолданылады. Идеалды (аномалдi) сұйық дегенiмiз - төмендегiдей сипатталатын ойдан алынған сұйықтың:

а) қысым мен температура өзгерген кезде көлемi мүлдем (абсолюттi) өзгермейдi;

б) ешқандай тұтқырлығы болмайды, яғни оның қандай да үйкелiс күшi пайда болмайды.

Идеалды сұйықтың нақты (тұтқырлы) сұйықтан айырмашылығы табиғатта кездеспейдi оны нақты сұйықтың келтiрген моделi ретiнде ойдан алынады.

Жоғарыдығы айтылғандардан байқайтынымыз:

Тыныштықта тұрған жағдайда нақты және идеалды сұйық деп ажырату қажетi жоқ.
Қозғалыстағы сұйықты қарастырған кезде аталған екi сұйықтың айырмашылықтырымен санасуға тура келедi. Нақты сұйық жағдайында үйкелiс күшi, немесе тұтқырлықты ескеру керек.

Нақты сұйықтың негiзгi физикалық қасиеттерi.

Сұйықтың тығыздығы ρ , сұйықтың көлем бiрлiгiн салмағы, немесе меншікті салмағы γ. M массасы, G салмағы бар, көлемдi сұйық аламыз. Сұйықтың тығыздығы ρ дегенiмiз М көлемдегi V қатынасы.

(1. 1)

сондықтан

(1. 2)

Көлем бiрлiгiнiң салмағы немесе меншiктi салмақ дегенiмiз салмақтың көлемге қатынасы

(1. 3)

бұдан γV (1. 4)

(1. 5)

екендiгi белгiлi g -дененiң еркiн түсу үдеуi (1. 5) өрнекке (1. 2) және (1. 4) өрнектерi қойып, мынаны аламыз.

γ V=g V

бұдан төмендегiдей өрнектердi аламыз.

γ =g p, p = (1. 6)

p мен γ сандық мәндерi анықтамалық кiтаптарда келтiрiлген. Гидравликада дененiң еркін түсу үдеуi аз өзгергендiктен g=9, 8 м/c =const деп алынады.

Сұйықтың сығылмалылығы (немесе көлемдiк тығыршықтығы) . Алынған сұйыққа p әсер ететiн жан-жақты қысым Δ p мәнге көтерiлгенде, оның V көлемiнiң Δ V -ге өзгеретiнін елестетейiк. Тығыршықты сығылмалылық дегенiмiз - оған түскен сыртқы Δ p қысым қайта алынған кезде оның өзiнiң бастапқы V көлемiне оралуы.

Δp мәнiнiң аз шамасында көлемнiң салыстырмалы өзгерiсi ΔV/V мәні Δp шамасына тура пропорцианал. Осыған байланысты тығыршықты сығылмалылықтың мәнi ретiнде K алынған.

K= - (1. 7)

K - дегенiмiз сұйықтың көлемдiқ тығыршықтығы модулi.

Су үшiн K= 22 ·10 ⁵ к Па

Температуралық ұлғаю - температура өзгерген кезде сұйықтың көлемiнiң өзгеру қасиетi. Көлемдiк ұлғаюдың температураның коэффицентымен сипатталды. Тұрақты қысым жағдайында. Температура 1 ^º С өзгергенде көлемiнiң салыстырмалы өзгеруін көрсетеді.

(1. 8)