2.1 Bernulli qonuni.

2.2 Paskal qonuni.

2.3 Suyuqliklarning laminar oqimi.

2.4 Puazel qonuni.

2.5 Suyuqliklarning turbulent oqimi.

3.1 Suyuqlikning viskozitesini o'lchash.

3.2 Suyuqlik hajmi va oqimini o'lchash

1. suyuqlik holati moddalar va ularning xossalari.

Suyuqliklar gazsimon va qattiq moddalar o'rtasida oraliq joyni egallaydi. Qaynish nuqtasiga yaqin haroratlarda suyuqliklarning xossalari gazlarnikiga yaqinlashadi; erish nuqtalariga yaqin haroratlarda suyuqliklarning xossalari qattiq moddalarnikiga yaqinlashadi. Agar qattiq moddalar yuz minglab atomlararo yoki molekulalararo radiuslargacha bo'lgan masofalarga cho'zilgan zarrachalarning qat'iy tartiblanishi bilan tavsiflansa, suyuq moddada odatda bir necha o'nlab tartiblangan zarrachalar bo'lmaydi - bu bilan izohlanadi. Suyuq moddaning turli joylarida zarrachalar orasidagi tartib ham tez paydo bo'lishi haqiqatdir. , shuningdek, yana zarrachalarning termal tebranishi bilan "qoralangan". Shu bilan birga, suyuq moddaning zarrachalarining umumiy qadoqlash zichligi qattiq moddadan juda oz farq qiladi - shuning uchun ularning zichligi zichlikka yaqin. qattiq moddalar, va siqilish juda past. Masalan, suyuq suv egallagan hajmni 1% ga kamaytirish uchun ~ 200 atm bosim qo'llash kerak, gazlar hajmining bir xil pasayishi esa 0,01 atm bosim talab qiladi. Shuning uchun suyuqliklarning siqilishi taxminan 200 ga teng: 0,01 = gazlarning siqilishidan 20 000 marta kamroq.

Yuqorida ta'kidlanganidek, suyuqliklar o'ziga xos ma'lum hajmga ega va ular joylashgan idish shaklini oladi; bu xossalar gazsimon moddaga qaraganda qattiq jismnikiga ancha yaqin. Suyuq holatning qattiq holatga yaqinligi bugʻlanishning standart entalpiyalari ∆N° sinovi va erishning standart entalpiyalari ∆N° pl toʻgʻrisidagi maʼlumotlar bilan ham tasdiqlanadi. Bug'lanishning standart entalpiyasi - 1 atm (101,3 kPa) da 1 mol suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori. 1 mol bug 1 atm haroratda suyuqlikka kondensatsiyalanganda bir xil miqdorda issiqlik chiqariladi. 1 atm haroratda 1 mol qattiq jismni suyuqlikka aylantirish uchun sarflangan issiqlik miqdori deyiladi standart entalpiya erish (1 atm 1 mol suyuqlikni "muzlatish" ("qattiqlashtiruvchi") paytida bir xil miqdordagi issiqlik chiqariladi). Ma'lumki, ∆N° pl ∆N° exp ning mos qiymatlaridan ancha kichik, buni tushunish oson, chunki qattiq holatdan suyuq holatga o'tish molekulalararo tortishishning kichikroq buzilishi bilan birga keladi. suyuqlikdan gazsimon holatga o'tish.

Suyuqliklarning bir qator boshqa muhim xossalari gazlarning xossalarini ko'proq eslatadi. Shunday qilib, gazlar kabi suyuqliklar ham oqishi mumkin - ularning xususiyati suyuqlik deb ataladi. Oqimga qarshilik viskozite bilan belgilanadi. Suyuqlik va yopishqoqlikka suyuqlik molekulalari orasidagi tortishish kuchlari, ularning nisbiy molekulyar og'irligi va boshqa bir qator omillar ta'sir qiladi. Suyuqliklarning yopishqoqligi gazlarnikidan ~100 marta katta. Xuddi gazlar singari, suyuqliklar ham sekinroq bo'lsa-da tarqalishi mumkin, chunki suyuqlik zarralari gaz zarralariga qaraganda ancha zichroq joylashgan.

Suyuqlikning eng muhim xususiyatlaridan biri uning sirt tarangligidir (bu xususiyat gazlarga ham, qattiq jismlarga ham xos emas). Suyuqlikdagi molekulaga har tomondan bir xil molekulalararo kuchlar ta'sir qiladi. Biroq, suyuqlik yuzasida bu kuchlarning muvozanati buziladi va buning natijasida "sirt" molekulalari suyuqlik ichiga yo'naltirilgan ma'lum bir natijaviy kuch ta'sirida bo'ladi. Shu sababli suyuqlikning sirti taranglik holatida bo'ladi. Yuzaki taranglik - suyuqlik zarrachalarining suyuqlik chuqurligidagi harakatini cheklaydigan va shu bilan suyuqlik yuzasini qisqarishdan saqlaydigan minimal kuch. Aynan sirt tarangligi erkin tushadigan suyuqlik zarralarining "ko'z yoshi" shaklini tushuntiradi.

Hajmining saqlanishi tufayli suyuqlik erkin sirt hosil qila oladi. Bunday sirt ma'lum bir moddaning fazaviy interfeysi hisoblanadi: bir tomonda suyuq faza, ikkinchisida - gazsimon (bug ') va, ehtimol, boshqa gazlar, masalan, havo. Agar bir moddaning suyuq va gazsimon fazalari aloqada bo'lsa, interfeys maydonini kamaytirishga moyil bo'lgan kuchlar paydo bo'ladi - kuchlar. sirt tarangligi. Interfeys qisqarishga moyil bo'lgan elastik membrana kabi ishlaydi.

Sirt tarangligini suyuqlik molekulalari orasidagi tortishish bilan izohlash mumkin. Har bir molekula boshqa molekulalarni o'ziga tortadi, ular bilan o'zini "o'rab olishga" va shuning uchun sirtni tark etishga intiladi. Shunga ko'ra, sirt pasayish tendentsiyasiga ega. Shuning uchun qaynash paytida sovun pufakchalari va pufakchalar sharsimon shaklga ega bo'ladi: ma'lum hajm uchun to'p minimal sirtga ega. Agar suyuqlikda faqat sirt taranglik kuchlari harakat qilsa, u albatta sharsimon shaklga ega bo'ladi - masalan, vaznsizlikda suv tomchilari.

Suyuqlik zichligidan kattaroq zichlikka ega bo'lgan kichik jismlar suyuqlik yuzasida "suzishga" qodir, chunki tortishish kuchi sirt maydonining oshishiga to'sqinlik qiladigan kuchdan kamroq.

namlash - sirt hodisasi, bu suyuqlik bug 'borligida, ya'ni uch fazaning interfeyslarida qattiq sirt bilan aloqa qilganda sodir bo'ladi. Namlanish suyuqlikning sirtga "yopishishi" va uning ustiga tarqalishini (yoki aksincha, itarish va tarqalmasligini) tavsiflaydi. Uchta holat mavjud: namlanmaydigan, cheklangan namlash va to'liq namlash.

Aralashuvchanlik - suyuqliklarning bir-birida erishi qobiliyati. Aralashuvchi suyuqliklarga misol: suv va etil spirti, aralashmaydigan suyuqliklarga misol: suv va suyuq moy.

Ikkita aralashadigan suyuqlik idishda bo'lsa, issiqlik harakati natijasida molekulalar asta-sekin interfeysdan o'ta boshlaydi va shu bilan suyuqliklar asta-sekin aralashadi. Bu hodisa diffuziya deb ataladi (u boshqa agregatsiya holatlaridagi moddalarda ham uchraydi).

Suyuqlik qaynash nuqtasidan yuqori qizdirilishi mumkin, shunda qaynab ketmaydi. Bu hajmdagi sezilarli harorat farqlarisiz va tebranish kabi mexanik ta'sirlarsiz bir xil isitishni talab qiladi. Agarda qizdirilgan suyuqlik biror narsa tashlang, u darhol qaynaydi. haddan tashqari qizdirilgan suv mikroto'lqinli pechga kirish oson.

Subcooling - suyuqlikni qattiq yig'ilish holatiga aylantirmasdan muzlash nuqtasidan pastroq sovutish. O'ta qizib ketishda bo'lgani kabi, to'liq sovutish tebranishning yo'qligini va sezilarli harorat o'zgarishini talab qiladi.

Agar suyuqlik yuzasi muvozanat holatidan siljigan bo'lsa, u holda tiklovchi kuchlar ta'sirida sirt muvozanat holatiga qaytib keta boshlaydi. Biroq, bu harakat to'xtamaydi, aksincha aylanadi tebranish harakati muvozanat holatiga yaqin va boshqa hududlarga tarqaladi. Bu suyuqlik yuzasida to'lqinlar hosil qiladi.

Agar tiklovchi kuch asosan tortishish kuchi bo'lsa, unda bunday to'lqinlar tortishish to'lqinlari deb ataladi. Suvdagi tortishish to'lqinlarini hamma joyda ko'rish mumkin.

Agar tiklovchi kuch asosan sirt taranglik kuchi bo'lsa, bunday to'lqinlar kapillyar deb ataladi. Agar bu kuchlarni solishtirish mumkin bo'lsa, bunday to'lqinlar kapillyar tortishish to'lqinlari deb ataladi. Suyuqlik yuzasidagi to'lqinlar yopishqoqlik va boshqa omillar ta'sirida zaiflashadi.

Rasmiy ravishda aytganda, suyuq fazaning bir xil moddaning boshqa fazalari - gazsimon yoki kristalli bilan muvozanatli birga yashashi uchun qat'iy belgilangan shartlar kerak. Shunday qilib, ma'lum bir bosimda qat'iy belgilangan harorat kerak. Shunga qaramay, tabiatda va texnologiyada hamma joyda suyuqlik bug 'bilan, shuningdek, qattiq birikma holati bilan birga mavjud - masalan, suv bug'lari bilan suv va ko'pincha muz bilan (agar bug'ni havo bilan birga mavjud bo'lgan alohida faza deb hisoblasak). Bu quyidagi sabablarga bog'liq.

Balanssiz holat. Suyuqlikning bug'lanishi uchun vaqt kerak bo'ladi, suyuqlik butunlay bug'lanib ketguncha, u bug 'bilan birga yashaydi. Tabiatda suv doimo bug'lanadi, shuningdek, teskari jarayon - kondensatsiya.

yopiq hajm. Yopiq idishdagi suyuqlik bug'lana boshlaydi, lekin hajmi cheklanganligi sababli, bug 'bosimi ko'tariladi, agar uning miqdori etarlicha katta bo'lsa, suyuqlik to'liq bug'lanishidan oldin ham to'yingan bo'ladi. To'yinganlik holatiga erishilganda, bug'langan suyuqlik miqdori kondensatsiyalangan suyuqlik miqdoriga teng bo'ladi, tizim muvozanatga keladi. Shunday qilib, cheklangan hajmda suyuqlik va bug'ning muvozanatli birga yashashi uchun zarur bo'lgan shartlar o'rnatilishi mumkin.

Yerning tortishish sharoitida atmosferaning mavjudligi. Suyuqlikka ta'sir qiladi Atmosfera bosimi(havo va bug '), bug' uchun esa, amalda faqat uning qisman bosim. Shuning uchun uning yuzasi ustidagi suyuqlik va bug 'to'g'ri keladi turli nuqtalar faza diagrammasi bo'yicha, mos ravishda suyuqlik fazasi va gazsimon mavjud bo'lgan sohada. Bu bug'lanishni bekor qilmaydi, lekin bug'lanish ikkala faza birga mavjud bo'lgan vaqtni oladi. Bu shart bo'lmasa, suyuqliklar juda tez qaynaydi va bug'lanadi.

2.1 Bernulli qonuni - ideal (ya'ni ichki ishqalanishsiz) siqilmaydigan suyuqlikning statsionar oqimi uchun energiyaning saqlanish qonunining natijasidir:

suyuqlikning zichligi, oqim tezligi, suyuqlikning ko'rib chiqilayotgan elementi joylashgan balandlik, suyuqlikning ko'rib chiqilayotgan elementining massa markazi joylashgan fazodagi bosim, erkin tushishning tezlashishi.

O'ng tarafdagi doimiy odatda chaqiriladi bosim, yoki to'liq bosim, va shuningdek Bernulli integrali. Barcha atamalarning o'lchami suyuqlik hajmining birligi uchun energiya birligidir.

1738 yilda Daniel Bernoulli tomonidan olingan bu nisbat uning nomi bilan atalgan. Bernulli tenglamasi. Gorizontal quvur uchun h= 0 va Bernulli tenglamasi quyidagi shaklni oladi:

.

Bernulli tenglamasining bu shaklini r doimiy zichlikdagi statsionar bir o‘lchovli suyuqlik oqimi uchun Eyler tenglamasini integrallash orqali olish mumkin:

.

Bernulli qonuniga ko'ra, suyuqlikning barqaror oqimidagi umumiy bosim ushbu oqim bo'ylab doimiy bo'lib qoladi.

To'liq bosim vaznli dan iborat (r gh), statik (p) va dinamik (rn 2 /2) bosimlar.

Bernulli qonunidan kelib chiqadiki, oqim kesimi kamayishi bilan tezlikning ortishi, ya'ni dinamik bosim hisobiga statik bosim kamayadi. Bu Magnus effektining asosiy sababidir. Bernulli qonuni laminar gaz oqimlari uchun ham amal qiladi. Oqim tezligining oshishi bilan bosimning pasayishi hodisasi har xil turdagi oqim o'lchagichlarning (masalan, Venturi trubkasi), suv va bug 'jet nasoslarining ishlashiga asoslanadi. Bernulli qonunining izchil qo‘llanilishi esa texnik gidromexanik intizom – gidravlikaning paydo bo‘lishiga olib keldi.

Bernulli qonuni sof shaklda faqat yopishqoqligi nolga teng suyuqliklar, ya'ni quvur yuzasiga yopishmaydigan suyuqliklar uchun amal qiladi. Haqiqatan ham, qattiq jism yuzasida suyuqlikning tezligi deyarli har doim to'liq nolga teng ekanligi eksperimental ravishda aniqlangan (ba'zi kamdan-kam hollarda reaktiv ajralish hollari bundan mustasno).

2.2 Paskal qonuni quyidagicha tuzilgan:

Suyuqlikka (yoki gazga) uning chegarasining istalgan joyida, masalan, piston tomonidan ta'sir qiladigan bosim suyuqlikning (yoki gazning) barcha nuqtalariga o'zgarishsiz uzatiladi.

Suyuqlik va gazlarning asosiy xossalari- barcha yo'nalishlarda o'zgarmagan holda uzatish bosimi - gidravlika va pnevmatik qurilmalar va mashinalarni loyihalash uchun asosdir.

Bir pistonning maydoni boshqasining maydonidan necha marta katta bo'lsa, gidravlik mashina shuncha marta kuchga ega bo'ladi.

2.3 Laminar oqim(lat. qatlam- plastinka, tasma) - suyuqlik yoki gaz aralashmalarsiz va pulsatsiyalarsiz qatlamlarda harakatlanadigan oqim (ya'ni tezlik va bosimning tasodifiy tez o'zgarishi).

Laminar oqim faqat Reynolds sonining ma'lum bir kritik qiymatiga qadar mumkin, shundan so'ng u turbulent bo'ladi. Reynolds sonining kritik qiymati oqimning o'ziga xos turiga bog'liq (dumaloq trubadagi oqim, to'p atrofidagi oqim va boshqalar). Misol uchun, dumaloq quvurdagi oqim uchun

Reynolds soni quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:

r - muhitning zichligi, kg/m 3;

v- xarakterli tezlik, m/s;

L- xarakterli o'lcham, m;

ē - muhitning dinamik viskozitesi, N*s/m 2;

n - muhitning kinematik viskozitesi, m 2 / s ();

Q- hajmli oqim tezligi;

A- quvurning kesim maydoni.

Reynolds soni laminardan turbulent oqimga o'tish mezoni sifatida va aksincha bosim oqimlari uchun nisbatan yaxshi ishlaydi. Erkin oqimlarga o'tishda laminar va turbulent rejimlar orasidagi o'tish zonasi kuchayadi va Reynolds sonidan mezon sifatida foydalanish har doim ham oqlanmaydi. Masalan, suv omborlarida Reynolds sonining rasmiy hisoblangan qiymatlari juda yuqori, ammo u erda laminar oqim kuzatiladi.

2.4 Tenglama yoki Puazeyl qonuni- dumaloq kesimli yupqa silindrsimon quvurda yopishqoq siqilmaydigan suyuqlikning barqaror oqimida suyuqlikning oqim tezligini aniqlaydigan qonun.

Qonunga ko'ra, suyuqlikning ikkinchi hajmli oqim tezligi trubaning birlik uzunligidagi bosimning pasayishiga (quvurdagi bosim gradienti) va quvur radiusining (diametrining) to'rtinchi darajasiga mutanosibdir:

• Q- quvur liniyasidagi suyuqlik oqimi;
• D- quvur liniyasi diametri;
• v- quvur liniyasi bo'ylab suyuqlik tezligi;
• r- quvur liniyasi o'qidan masofa;
• R- quvur liniyasi radiusi;
• p 1 − p 2 - quvurning kirish va chiqishidagi bosim farqi;
• ē - suyuqlikning yopishqoqligi;
• L- quvur uzunligi.

Puiseuille qonuni faqat laminar oqim uchun ishlaydi va trubaning uzunligi quvurda laminar oqimning rivojlanishi uchun zarur bo'lgan boshlang'ich bo'lim deb ataladigan uzunlikdan oshib ketishi sharti bilan.

Puiseuille oqimi quvur radiusi bo'ylab parabolik tezlik taqsimoti bilan tavsiflanadi. Quvurning har bir kesimida o'rtacha tezlik ushbu bo'limda maksimal tezlikning yarmi.

2.5 T shoshilinch t(lotincha turbulentus — turbulent, tartibsiz), suyuqlik yoki gaz oqimining shakli, bunda ularning elementlari murakkab traektoriyalar boʻylab tartibsiz, beqaror harakatlar qiladi, bu harakatlanuvchi suyuqlik yoki gaz qatlamlari oʻrtasida qizgʻin aralashib ketishiga olib keladi (qarang Turbulentlik ) . T. t. quvurlarda, kanallarda, qattiq jismlar yaqinidagi chegara qatlamlarida suyuqlik yoki gaz orqali oqib oʻtgan, shuningdek, deyiladi. erkin T. t. - oqimlar, suyuqlik yoki gazga nisbatan harakatlanuvchi qattiq jismlar ortidagi izlar va c.-l bilan ajratilmagan turli tezlikdagi oqimlar orasidagi aralashish zonalari. mustahkam devorlar. T. t. mos keladigan laminar oqimlardan oʻzining murakkab ichki tuzilishi (1-rasm), ham oʻrtacha tezlikni oqim kesimi boʻyicha taqsimlanishi va integral xarakteristikalari bilan – oʻrtachaning kesmaga bogʻliqligi yoki maks. tezlik, oqim, shuningdek, koeffitsient. Reynolds soni Re dan qarshilik. Quvurlar yoki kanallardagi termometrning o'rtacha tezligining profili parabolikdan farq qiladi. devorlar yaqinida tezlikni tezroq oshirish va markazga nisbatan kamroq egrilik bilan mos keladigan laminar oqimning profili. oqimning qismlari (2-rasm). Devor yaqinidagi yupqa qatlam bundan mustasno, tezlik profili logarifmik qonun bilan tavsiflanadi (ya'ni, tezlik devorgacha bo'lgan masofaning logarifmiga chiziqli bog'liq). Tortish koeffitsienti:

- devordagi ishqalanish stressi,
suyuqlikning zichligi,
- uning tezligi, oqim kesimidagi o'rtacha) nisbati bo'yicha Re bilan bog'liq

O'rtacha tezlik profili: a - laminar oqim uchun, 6 - turbulent oqim uchun.

3.1 Suyuqlikning yopishqoqligini o'lchash .

Kinematik viskozite - tortishish kuchi ta'sirida qarshilik ko'rsatadigan suyuqlik oqimining o'lchovidir. Bir xil hajmdagi ikkita suyuqlik bir xil kapillyar viskozimetrlarga joylashtirilsa va tortishish kuchi bilan harakatlansa, yopishqoq suyuqlik kapillyardan uzoqroq oqib o'tadi. Agar bir suyuqlik chiqishi uchun 200 soniya kerak bo'lsa, ikkinchisi esa 400 soniya davom etsa, ikkinchi suyuqlik kinematik yopishqoqlik shkalasi bo'yicha birinchisiga qaraganda ikki baravar yopishqoq bo'ladi.

Mutlaq yopishqoqlik, ba'zan dinamik yoki oddiy yopishqoqlik deb ataladi, kinematik yopishqoqlik va suyuqlik zichligi mahsulotidir:
Mutlaq yopishqoqlik = Kinematik yopishqoqlik * Zichlik
Kinematik yopishqoqlikning o'lchami L 2 / T, bu erda L - uzunlik va T - vaqt). SI UNIT kinematik yopishqoqligi - 1 cSt (centiStokes)=mm 2 /s. Mutlaq yopishqoqlik sentipoazda (cPoise) ifodalanadi. Mutlaq yopishqoqlikning SI BIRLIGI - millipaskal soniya 1 MPa * s = 1 cPas.

Yopishqoqlikni o'lchash uchun qurilma viskozimetr deb ataladi. Viskozimetrlarni uchta asosiy turga bo'lish mumkin:

LEKIN. Kapillyar viskozimetrlar qattiq hajmdagi suyuqlikning kichik teshikdan boshqariladigan haroratda oqishini o'lchaydi. Kesish tezligini kapillyar diametri va qo'llaniladigan bosimni o'zgartirish orqali taxminan noldan 106 s -1 gacha o'lchash mumkin. Kapillyar viskozimetrlarning turlari va ularning ishlash rejimlari:
Shisha kapillyar viskozimetr (ASTM D 445) - Suyuqlik tortishish kuchi ta'sirida belgilangan diametrli teshikdan o'tadi. Kesish tezligi 10 s -1 dan kam. Barcha avtomobil moylarining kinematik viskozitesi kapillyar viskozimetrlar bilan o'lchanadi.
Yuqori bosimli kapillyar viskozimetr (ASTM D 4624 va D 5481) - qo'llaniladigan gaz bosimi ta'sirida qattiq hajmdagi suyuqlik diametrli shisha kapillyar orqali chiqariladi. Kesish tezligi 106 s -1 gacha o'zgarishi mumkin. Ushbu usul odatda ishlaydigan asosiy podshipniklardagi dvigatel moylarining viskozitesini modellashtirish uchun ishlatiladi. Bu yopishqoqlik at viskozitesi deb ataladi yuqori harorat va yuqori kesish (HTHS) va 150 ° C va 106 s -1 da o'lchanadi. HTHS yopishqoqligi, shuningdek, ASTM D 4683 (pastga qarang) konusli rulman simulyatori bilan o'lchanadi.

B. Aylanadigan viskozimetrlar suyuqlikning oqimga qarshiligini o'lchash uchun aylanadigan milda momentdan foydalanadi. Aylanadigan viskozimetrlarga sovuq tirgak simulyatori (CCS), mini aylanish viskozimetri (MRV), Brukfild viskozimetri va konusli podshipnik simulyatori (TBS) kiradi. Kesish tezligi rotorning o'lchamlarini, rotor va stator devori orasidagi bo'shliqni va aylanish tezligini o'zgartirish orqali o'zgartirilishi mumkin.
Cold Scroll Simulator (ASTM D 5293) - CCS 500 dan 200 000 cPas oralig'ida ko'rinadigan yopishqoqlikni o'lchaydi. Kesish tezligi 104 va 105 s -1 oralig'ida. normal diapazon ish harorati- 0 dan -40 ° C gacha. CCS dvigatelning past haroratlarda ishga tushishi bilan ajoyib korrelyatsiyani ko'rsatdi. SAE J300 yopishqoqlik tasnifi motor moylarining past haroratli yopishqoqlik ko'rsatkichlarini CCS va MRV chegaralari bo'yicha belgilaydi.

Mini aylanadigan viskozimetr (ASTM D 4684) - Yog 'nasoslash mexanizmi bilan bog'liq bo'lgan MRV testi past kesish tezligida o'lchovdir. asosiy xususiyat usul - sekin namuna sovutish tezligi. Namuna isitish, sekin sovutish va emdirish davrlarini o'z ichiga olgan o'ziga xos termal tarixga ega bo'lish uchun tayyorlanadi. MRV ko'rinadigan qoldiq kuchlanishni o'lchaydi, agar chegara qiymatidan katta bo'lsa, havo kirishi tufayli nasosning potentsial nosozligi muammosini ko'rsatadi. Ma'lum bir yopishqoqlikdan yuqori (hozirda 60 000 sentipoise SAE J 300 deb ta'riflangan) moy "cheklangan oqim effekti" deb ataladigan mexanizm orqali nasosning ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin. SAE 10W moyi, masalan, qoldiq stresssiz -30 ° C da maksimal viskozitesi 60 000 cPas bo'lishi kerak. Bu usul, shuningdek, 1 dan 50 s -1 gacha bo'lgan kesish tezligida ko'rinadigan yopishqoqlikni o'lchaydi.
Brookfield viskozimetri - past siljish tezligida (102 s -1 gacha) keng diapazonda (1 dan 105 Poisegacha) yopishqoqlikni aniqlaydi.
ASTM D 2983 birinchi navbatda avtomobil tishli moylari, avtomatik transmissiya moylari, gidravlik moylar va traktor moylarining past haroratli viskozitesini aniqlash uchun ishlatiladi. Harorat - sinov -5 dan -40 ° C gacha.
ASTM D 5133, Brookfield Scan usuli, 1 ° C / soat doimiy tezlikda sovutilganda namunaning Brukfild yopishqoqligini o'lchaydi. MRV singari, ASTM D 5133 usuli past haroratlarda moyning pompalanuvchanligini aniqlash uchun mo'ljallangan. Ushbu test namuna 30 000 cPas yopishqoqlikka erishadigan harorat sifatida belgilangan yadrolanish nuqtasini aniqlaydi. Yadrolanish indeksi, shuningdek, viskozitenin -5 ° C dan eng past sinov haroratigacha o'sishining eng yuqori tezligi sifatida aniqlanadi. Ushbu usul motor moylarida qo'llaniladi va ILSAC GF-2 tomonidan talab qilinadi. Konusli rulman simulyatori (ASTM D 4683) - Bu usul, shuningdek, yuqori harorat va yuqori kesishda motor moylarining viskozitesini o'lchaydi (qarang. Yuqori bosimli kapillyar viskozimetr). Rotor va stator devori orasidagi juda kichik bo'shliq tufayli juda yuqori kesish tezligi olinadi.

Yopishqoqlik indeksi (VI) - ma'lum bir harorat oralig'ida moyning yopishqoqligining o'zgarish darajasini ko'rsatadigan empirik raqam. Yuqori VI yopishqoqlikning haroratga nisbatan nisbatan kichik o'zgarishini, past VI esa harorat bilan yopishqoqlikning katta o'zgarishini anglatadi. Ko'pgina mineral moylar VI 0 dan 110 gacha, lekin polimer moyi (multigrage) VI ko'pincha 110 dan oshadi.
Yopishqoqlik indeksini aniqlash uchun 40 ° C va 100 ° C da kinematik viskoziteni aniqlash talab qilinadi. Shundan so'ng, IV ASTM D 2270 yoki ASTM D 39B bo'yicha jadvallardan aniqlanadi. VI 40 ° C va 100 ° C da yopishqoqlikdan aniqlanganligi sababli, u past harorat yoki HTHS viskozitesi bilan bog'liq emas. Ushbu qiymatlar CCS, MRV, past haroratli Brookfield viskozimetrlari va yuqori kesish viskozimetrlari yordamida olinadi.
SAE 1967 yildan beri motor moylarini tasniflash uchun IV dan foydalanmaydi, chunki bu atama texnik jihatdan eskirgan. Shu bilan birga, Amerika Neft Instituti API 1509 usuli neftning almashinishi tamoyillari va yopishqoqlik shkalasining universalligini ta'minlash uchun VI dan foydalangan holda asosiy neft tasnifi tizimini bir necha parametrlardan biri sifatida tavsiflaydi.

3.2.Suyuqlik hajmi va oqimini o'lchash.

Suyuqlik oqimini o'lchash uchun turli xil ishlash printsiplariga asoslangan oqim o'lchagichlar qo'llaniladi: o'zgaruvchan va doimiy bosim farqi, o'zgaruvchan darajadagi, elektromagnit, ultratovush, vorteks, termal va turbinali oqim o'lchagichlar.

Moddaning miqdorini o'lchash uchun integratorlar yoki hisoblagichlar bilan oqim o'lchagichlar qo'llaniladi. Integrator doimiy ravishda qurilmaning ko'rsatkichlarini jamlaydi va moddaning miqdori kerakli vaqt oralig'ida uning ko'rsatkichlaridagi farq bilan aniqlanadi.

Oqim va miqdorni o'lchash murakkab vazifadir, chunki o'lchangan oqimlarning fizik xususiyatlari asboblarning o'qishlariga ta'sir qiladi: zichlik, yopishqoqlik, oqimdagi faza nisbati va boshqalar. Jismoniy xususiyatlar o'lchangan oqimlar, o'z navbatida, ish sharoitlariga, asosan, harorat va bosimga bog'liq.

Agar oqim o'lchagichning ish sharoitlari kalibrlangan sharoitlardan farq qilsa, u holda qurilma o'qishlaridagi xatolik ruxsat etilgan qiymatdan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Shuning uchun, ommaviy ishlab chiqarilgan qurilmalar uchun ularni qo'llash doirasi uchun cheklovlar o'rnatildi: o'lchangan oqimning xususiyatlariga ko'ra, maksimal harorat va bosim, suyuqlikdagi qattiq zarralar yoki gazlarning tarkibi va boshqalar.

O'zgaruvchan bosim o'lchagichlari

Ushbu oqim o'lchagichlarning ishlashi suyuqlik yoki gaz oqimidan o'tganda quvur liniyasidagi toraytiruvchi qurilma bo'ylab bosimning pasayishi sodir bo'lishiga asoslanadi. Oqim tezligi Q o'zgarganda, bu bosim tushishining qiymati?p ham o'zgaradi.

Differensial bosimga oqim konvertorlari sifatida ba'zi toraytiruvchi qurilmalar uchun uzatish koeffitsienti eksperimental ravishda aniqlanadi va uning qiymatlari maxsus jadvallarda umumlashtiriladi. Bunday toraytiruvchi qurilmalar standart deb ataladi.

Eng oddiy va keng tarqalgan siqilish moslamasi diafragmadir.Standart diafragma markazida dumaloq teshikli yupqa diskdir. Transmissiya koeffitsienti sezilarli darajada diafragmaning qarshiligiga va ayniqsa, teshikning oldingi chetiga bog'liq. Shuning uchun diafragmalar o'lchangan muhitga kimyoviy jihatdan chidamli va mexanik aşınmaya bardoshli materiallardan tayyorlanadi. Diafragmaga qo'shimcha ravishda, Venturi ko'krak va Venturi trubkasi ham standart toraytiruvchi qurilmalar sifatida ishlatiladi, ular quvur liniyasida kamroq gidravlik qarshilik yaratadi.

O'zgaruvchan bosimli differensial oqim o'lchagichning teshigi asosiy konvertor bo'lib, unda oqim tezligi differentsial bosimga aylanadi.

Differensial bosim o'lchagichlari o'zgaruvchan bosim oqimi o'lchagichlari uchun oraliq konvertor sifatida xizmat qiladi. Differensial bosim o'lchagichlari toraytiruvchi qurilmaga impulsli quvurlar orqali ulanadi va unga yaqin joyda o'rnatiladi. Shuning uchun o'zgaruvchan bosim o'lchagichlari odatda o'lchov natijalarini operator taxtasiga uzatish uchun oraliq konvertor bilan jihozlangan differentsial bosim o'lchagichlardan foydalanadi (masalan, diafragma differensial bosim o'lchagichlari DM).

Bosim va darajani o'lchashda bo'lgani kabi, differensial bosim o'lchagichlarni o'lchanadigan muhitning agressiv ta'siridan himoya qilish uchun ajratish idishlari va membrana ajratgichlari qo'llaniladi.

O'zgaruvchan bosim o'lchagichlarining asosiy konvertorlarining o'ziga xos xususiyati bosim pasayishining oqim tezligiga kvadratik bog'liqligidir. Oqim o'lchagichni o'lchash moslamasining o'qishlari oqim tezligiga chiziqli bog'liq bo'lishi uchun o'zgaruvchan bosim oqimi o'lchagichlarining o'lchash pallasiga lineerlashtiruvchi transduser kiritilgan. Bunday konvertor, masalan, NP-PZ oraliq konvertorida linearizatsiya blokidir. Differensial bosim o'lchagichni o'lchash moslamasi (masalan, KSD) bilan to'g'ridan-to'g'ri ulashda chiziqlilik kvadrat xarakteristikaga ega naqsh yordamida qurilmaning o'zida amalga oshiriladi.

Doimiy differensial bosim o'lchagichlari

Suyuqlik yoki gazning oqim tezligini doimiy differentsial bosimda ham o'lchash mumkin. Teshik orqali oqim tezligi o'zgarganda doimiy bosim pasayishini ta'minlash uchun uning oqim qismining maydonini avtomatik ravishda o'zgartirish kerak. Eng oson yo'li rotametrdagi oqim maydonini avtomatik ravishda o'zgartirishdir.

Rotometr vertikal konussimon trubka bo'lib, unda float mavjud. Rotometr orqali pastdan yuqoriga o'tadigan o'lchangan oqim Q, floatdan oldin va keyin bosim farqini hosil qiladi. Bu bosim farqi, o'z navbatida, floatning og'irligini muvozanatlashtiradigan ko'tarish kuchini yaratadi.

Agar rotametr orqali oqim o'zgarsa, bosimning pasayishi ham o'zgaradi. Bu liftning o'zgarishiga va natijada suzuvchi muvozanatning buzilishiga olib keladi. Suzuvchi aralasha boshlaydi. Rotometrning trubkasi konussimon bo'lganligi sababli, float va trubka orasidagi bo'shliqdagi o'tish qismining maydoni o'zgaradi, natijada bosimning pasayishi va shuning uchun ko'tarish kuchi o'zgaradi. Qachon bosim farqi va ko'tarish kuchi yana oldingi qiymatlarga qaytadi, float muvozanatlashadi va to'xtaydi.

Shunday qilib, Q rotametri orqali oqimning har bir qiymati floatning ma'lum bir pozitsiyasiga mos keladi. Konussimon trubka uchun u va float orasidagi halqali bo'shliqning maydoni uning ko'tarilish balandligiga mutanosib bo'lganligi sababli, rotametr shkalasi bir xildir.

Sanoat shisha va metall naychali rotametrlarni ishlab chiqaradi. Shisha naychali rotametrlar uchun shkala to'g'ridan-to'g'ri trubaning yuzasiga bosiladi. Metall trubadagi floatning o'rnini masofadan o'lchash uchun oraliq chiziqli siljish konvertorlari birlashtirilgan elektr yoki pnevmatik signalga ishlatiladi.

Elektr chiqish signaliga ega rotametrlarda differentsial transformator transduserining pistoni float bilan harakatlanadi. Pnevmatik chiqish signaliga ega bo'lgan oqim o'lchagichlar float holatini transmitterga uzatish uchun magnit muftadan foydalanadi. U ikkitadan iborat doimiy magnitlar. Biri - er-xotin - float bilan birga harakat qiladi, ikkinchisi, siqilgan havo bosimi konvertoriga siljish dastagiga o'rnatilgan, birinchi magnitdan keyin tutqich bilan birga harakat qiladi.

Yuqori agressiv muhit oqimini o'lchash uchun rotametrlar ham mavjud. Rotametrlar bug 'isitish uchun ko'ylagi bilan ta'minlangan. Ular kristallanish muhiti oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan.

O'zgaruvchan darajadagi oqim o'lchagichlar

Gidravlikadan ma'lumki, agar suyuqlik tankning pastki qismidagi teshikdan erkin oqsa, u holda uning oqim tezligi Q va tankdagi H darajasi o'zaro bog'liqdir. Shuning uchun, tankdagi darajaga qarab, undan oqimni baholash mumkin.

Ushbu tamoyil o'zgaruvchan darajadagi oqim o'lchagichlarning ishlashi uchun asosdir. Ko'rinib turibdiki, bu erda asosiy konvertor rolini pastki qismida teshikka ega bo'lgan tankning o'zi bajaradi. Bunday konvertorning chiqish signali tankdagi darajadir. Shuning uchun, ko'rib chiqilgan har qanday daraja o'lchagichlari o'zgaruvchan darajadagi oqim o'lchagichning o'lchash sxemasining oraliq konvertori bo'lib xizmat qilishi mumkin.

O'zgaruvchan darajadagi o'lchagichlar odatda agressiv va ifloslangan suyuqliklar atmosfera bosimida tanklarga tushirilganda oqimini o'lchash uchun ishlatiladi.

Elektromagnit oqim o'lchagichlar

Elektromagnit oqim o'lchagichlarning ishlashi qonunga asoslanadi elektromagnit induksiya, unga ko'ra magnit maydonda harakatlanuvchi o'tkazgichda e induktsiya qilinadi. d.s., o'tkazgichning tezligiga mutanosib. Elektromagnit oqim o'lchagichlarda o'tkazgich rolini quvur liniyasi 1 orqali oqib o'tadigan va elektromagnitning 3 magnit maydonini 2 kesib o'tuvchi elektr o'tkazuvchi suyuqlik bajaradi. Bu holda suyuqlikda e induktsiya qilinadi. d.s. U, uning harakat tezligiga, ya'ni suyuqlikning oqim tezligiga mutanosib.

Bunday birlamchi konvertorning chiqish signali quvur liniyasi devoriga o'rnatilgan ikkita izolyatsiyalangan elektrod 4 va 6 tomonidan olinadi. Elektrodlarning har ikki tomonidagi quvur liniyasi uchastkasi induktsiyalangan e ning manyovrlanishini oldini olish uchun elektr izolyatsiyasi 7 bilan qoplangan. d.s. suyuqlik va quvur liniyasi devori orqali.

Elektromagnit oqim o'lchagichlar uchun o'lchangan muhitning agressivlik darajasi quvur va birlamchi konvertorning elektrodlari izolyatsiyalash materiali bilan belgilanadi. Oqim o'lchagichlarda bu maqsadda kauchuk, kislotaga chidamli emal va floroplastik ishlatiladi. Agressiv muhitga eng chidamli floroplastik izolyatsion qoplamali va grafitlangan floroplast elektrodlari bo'lgan oqim o'lchagichdir.

Oqim o'lchagichlarning ishlashi vaqtida qurilmaning nol va kalibrlash vaqti kamida haftasiga bir marta tekshirilishi kerak. Tekshirish uchun birlamchi konvertor o'lchangan suyuqlik bilan to'ldiriladi. Shundan so'ng, o'lchov birligining old panelidagi ish rejimini o'zgartirish tugmasi "O'lchov" holatiga o'tkaziladi va o'lchash moslamasining ko'rsatkichi "Nol" potensiometri bilan nolga o'rnatiladi. Kalit "Kalibrlash" holatiga o'tkazilganda, qurilmaning o'qi 100% da to'xtashi kerak. Aks holda, o'q "Kalibrlash" potentsiometri tomonidan ushbu belgiga keltiriladi.

Elektromagnit oqim o'lchagichlarning o'ziga xos xususiyati - bu hududda qo'shimcha bosim yo'qotishlarining yo'qligi. o'lchovlar. Bu quvurga chiqadigan qismlarning yo'qligi bilan bog'liq. Bunday oqim o'lchagichlarning ayniqsa qimmatli xususiyati, boshqa turdagi oqim o'lchagichlardan farqli o'laroq, agressiv, abraziv va yopishqoq suyuqliklar va shlamlarning oqim tezligini o'lchash qobiliyatidir.

Ultrasonik oqim o'lchagichlar

Ushbu oqim o'lchagichlarning ishlashi suyuqlikdagi ultratovushning tarqalish tezligini va suyuqlik oqimining tezligini qo'shishga asoslangan. Oqim o'lchagichning ultratovush impulslarining emitent va qabul qiluvchisi quvur liniyasining o'lchash qismining uchlarida joylashgan. Elektron blokda impuls generatori va impulsning emitent va qabul qiluvchi orasidagi masofani bosib o'tishi uchun vaqt o'lchagich mavjud.

Ishni boshlashdan oldin, oqim o'lchagich suyuqlik bilan to'ldiriladi, uning oqim tezligi o'lchanadi va to'xtab qolgan muhitda bu masofani bosib o'tish uchun pulsning vaqti aniqlanadi. Oqim harakat qilganda, uning tezligi ultratovush tezligiga qo'shiladi, bu esa pulsning harakat vaqtining pasayishiga olib keladi. Blokda birlashtirilgan oqim signaliga aylantirilgan bu vaqt qanchalik kichik bo'lsa, oqim tezligi shunchalik katta bo'ladi, ya'ni uning iste'moli Q.

Ultrasonik oqim o'lchagichlari elektromagnit oqim o'lchagichlar bilan bir xil afzalliklarga ega va qo'shimcha ravishda ular o'tkazuvchan bo'lmagan suyuqliklar oqimini o'lchashlari mumkin.

Vorteks hisoblagichlari

Bunday oqim o'lchagichlarning ishlashi oqim oqimsiz jism bilan uchrashganda girdoblarning paydo bo'lishiga asoslanadi. Oqim o'lchagichning ishlashi paytida vortekslar oqim bo'ylab joylashgan tananing qarama-qarshi tomonlaridan navbatma-navbat ajratiladi. Vorteksni ajratish chastotasi oqim tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, ya'ni uning hajmli oqim tezligi Q. Vorteks joyida oqim tezligi oshadi va bosim pasayadi. Shuning uchun, vortekslarning paydo bo'lish chastotasini, masalan, elektr quvvati chastota o'lchagichga beriladigan bosim o'lchagich bilan o'lchash mumkin.

Termal oqim o'lchagichlari

Issiqlik oqimi o'lchagichi isitgich 1 va ikkita harorat sensori 2 va 3 dan iborat bo'lib, ular o'lchangan oqim bilan trubka 4 tashqarisida o'rnatiladi. Da doimiy quvvat isitgich, undan oqim tomonidan olinadigan issiqlik miqdori ham doimiy bo'ladi. Shuning uchun Q oqim tezligining oshishi bilan oqimning isishi pasayadi, bu harorat sensorlari 3 va 2 tomonidan o'lchanadigan harorat farqi bilan belgilanadi. Yuqori oqim tezligini o'lchash uchun butun Q oqimi o'lchanmaydi, balki faqat uning. Q1 qism, trubkadan o'tkaziladi 4. Bu trubka 5-gachasi drossel bilan jihozlangan quvur liniyasining 5-qismini o'rnatadi 6. Chokning oqim maydoni o'lchangan oqim tezligi diapazonining yuqori chegarasini belgilaydi: bu qism qanchalik katta bo'lsa, shuncha katta bo'ladi. oqim tezligini o'lchash mumkin (bir xil isitgich kuchida).

Turbinali hisoblagichlar

Bunday oqim o'lchagichlarda o'lchangan oqim rulmanlarda aylanadigan pervanelni harakatga keltiradi. Pervanelning aylanish tezligi oqim tezligiga, ya'ni oqim tezligiga mutanosibdir Q. Pervanelning aylanish tezligini o'lchash uchun uning korpusi magnit bo'lmagan materialdan yasalgan. Differensial transformator konvertori korpusdan tashqariga o'rnatiladi va turbinaning pichoqlaridan birida chekka ferromagnit materialdan yasalgan. Ushbu pichoq konvertordan o'tganda, uning induktiv reaktivligi o'zgaradi va oqim tezligi Q ga mutanosib chastota bilan, ikkilamchi o'rashdagi kuchlanish U o'zgaradi. O'lchash moslamasi Bunday oqim o'lchagich kuchlanish o'zgarishi chastotasini o'lchaydigan chastota o'lchagichdir.

Tezlik hisoblagichlari

Ushbu hisoblagichlar konstruktsiyasi bo'yicha turbinali oqim o'lchagichlarga o'xshaydi. Ularning orasidagi farq shundan iboratki, turbinaning aylanish tezligi oqim o'lchagichlarda o'lchanadi va uning aylanishlar soni metrlarda o'lchanadi, so'ngra u hisoblagichdan o'tgan suyuqlik miqdoriga aylanadi. bizni qiziqtiradigan vaqt oralig'i, masalan, oyiga.

Gazlar va kristallar o'rtasida oraliq pozitsiyani egallagan suyuqlik ushbu jismlarning ikkala turining xususiyatlarini birlashtiradi..

1. Qattiq, suyuqlik kabi biroz siqiladi molekulalarning zich joylashishi tufayli. (Ammo, agar suvni siqilishdan butunlay ozod qilish mumkin bo'lsa, u holda jahon okeanidagi suv sathi 35 m ga ko'tariladi va suv 5 000 000 km 2 erni suv bosadi.)

2. Qattiq, suyuqlik kabi tovushni tejaydi lekin gaz kabi idish shaklini oladi .

3. Kristallar uchun tipik uzoq muddatli buyurtma atomlarning joylashishida (kristal panjara), gazlar uchun- to'la tartibsizlik. Suyuqlik uchun oraliq holat mavjud qisqa muddatli buyurtma , ya'ni. faqat eng yaqin molekulalarning joylashishi tartiblangan. Ushbu molekuladan 3-4 samarali molekulyar diametrli masofada uzoqlashganda, tartib xiralashadi. Shuning uchun suyuqliklar polikristal jismlarga yaqin bo'lib, juda kichik kristallardan (taxminan 10 ga yaqin) iborat.  9 m), bir-biriga nisbatan o'zboshimchalik bilan yo'naltirilgan. Shu sababli, ko'pchilik suyuqliklarning xossalari barcha yo'nalishlarda bir xil bo'ladi (va kristallardagi kabi anizotropiya yo'q).

4. Ko'p suyuqliklar, qattiq moddalar kabi, ortib borayotgan harorat bilan ularning hajmini oshirish , uning zichligini kamaytirish bilan birga (kritik haroratda suyuqlikning zichligi uning bug'ining zichligiga teng). Suv boshqacha mashhur anomaliya , shundan iboratki, +4 S da suv maksimal zichlikka ega. Bu anomaliya suv molekulalarining qisman bir nechta molekulalar (klasterlar) guruhlariga yig'ilib, o'ziga xos yirik molekulalarni hosil qilishi bilan izohlanadi. H 2 O, (H 2 O) 2 , (H 2 O) 3 … har xil zichlikda. Har xil haroratlarda ushbu molekulalar guruhlarining kontsentratsiyasining nisbati har xil bo'ladi.

Mavjud amorf jismlar (shisha, kehribar, qatronlar, bitum ...), ular odatda juda yuqori viskoziteli o'ta sovutilgan suyuqliklar sifatida qabul qilinadi. Ular barcha yo`nalishlarda bir xil xususiyatlarga ega (izotrop), zarrachalarning joylashishida qisqa masofali tartib, ular erish nuqtasiga ega emas (qizilganda modda asta-sekin yumshab, suyuq holatga o`tadi).

Texnologiyada qo'llaniladi magnit suyuqliklar - bu oddiy suyuqliklar (suv, kerosin, turli moylar), ularga (50% gacha) qattiq ferromagnit materialning eng kichik zarralari (bir necha mikron o'lchamdagi) kiritiladi (masalan, Fe 2 O 3). Magnit suyuqlikning harakati va uning yopishqoqligi magnit maydon tomonidan boshqarilishi mumkin. Kuchlilarda magnit maydonlar magnit suyuqlik bir zumda qattiqlashadi.

Molekulalari filamentli yoki tekis plastinkalar shakliga ega bo'lgan ba'zi organik moddalar anizotropiya va suyuqlik xususiyatlariga ega bo'lgan maxsus holatda bo'lishi mumkin. Ular chaqiriladi suyuq kristallar . Suyuq kristall molekulalarining yo'nalishini o'zgartirish uchun (bu holda uning shaffofligi o'zgaradi) taxminan 1 V kuchlanish va mikrovatt tartibidagi quvvat talab qilinadi, bu integral mikrosxemalardan signallarni to'g'ridan-to'g'ri etkazib berish orqali ta'minlanishi mumkin. qo'shimcha kuchaytirmasdan. Shuning uchun suyuq kristallar elektron soat ko'rsatkichlari, kalkulyatorlar va displeylarda keng qo'llaniladi.

Muzlaganda suv hajmi 11% ga oshadi va agar suv yopiq joyda muzlasa, 2500 atmosfera bosimiga erishish mumkin (suv quvurlari, toshlar vayron bo'ladi ...).

yechib olish eng kattalaridan biri: 1) dielektrik doimiy(shuning uchun suv yaxshi hal qiluvchi, ayniqsa ionli bog'langan tuzlar - butun davriy jadval Jahon okeanida joylashgan); 2) termoyadroviy issiqlik(bahorda qorning sekin erishi); 3) issiqlik bug'lanish; 4) sirt tarangligi; 5) issiqlik sig'imi(engil qirg'oq iqlimi).

Mavjud yorug'lik (1 g / sm 3) va og'ir (1,106 g/sm3) suv . Engil suv ("tirik") - biologik faol - bu protium oksidi H 2 O. Og'ir suv ("o'lik") - organizmlarning hayotiy faoliyatini bostiradi - bu deyteriy oksidi D 2 O. Protiy (1 amu), deyteriy (2 amu) va tritiy (3 amu) vodorodning izotoplaridir. Shuningdek, kislorodning 6 ta izotopi mavjud: 14 dan O 19 gacha O Buni suv molekulasida topish mumkin.

Suvni tozalashda magnit maydon uning xossalari o'zgaradi: qattiq moddalarning ho'llash qobiliyati o'zgaradi, ularning erishi tezlashadi, erigan gazlar konsentratsiyasi o'zgaradi, bug 'qozonlarida shkala hosil bo'lishining oldi olinadi, betonning qattiqlashishi 4 marta tezlashadi va mustahkamligi 45% ga oshadi, odamlarga (magnit bilaguzuklar va sirg'alar, magnetoforlar va boshqalar) va o'simliklarga biologik ta'sir (nihol va ekinlarning hosildorligi oshadi).

kumush suv uzoq vaqt (taxminan olti oy) saqlanishi mumkin, chunki suv kumush ionlari bilan mikroblar va bakteriyalardan zararsizlantiriladi (u kosmonavtikada, oziq-ovqat konservalarida, hovuzlardagi suvni dezinfektsiyalashda, oshqozon-ichak kasalliklarining oldini olish va ularga qarshi kurashishda dorivor maqsadlarda foydalaniladi). yallig'lanish jarayonlari).

Ichimlik suvini dezinfeksiya qilish shahar suv quvurlarida suvni xlorlash va ozonlash orqali amalga oshiriladi. Ultraviyole nurlanish va ultratovush yordamida dezinfeksiya qilishning jismoniy usullari ham mavjud.

Gazlarning eruvchanligi suvda harorat, bosim, sho'rlanish, suvli eritmada boshqa gazlar mavjudligiga bog'liq. 0 S haroratda 1 litr suvda quyidagilarni eritish mumkin: geliy - 10 ml, karbonat angidrid - 1713 ml, vodorod sulfidi - 4630 ml, ammiak - 1300000 ml (ammiak). Katta chuqurliklarga sho'ng'ishda akvalanglar maxsus nafas olish aralashmalaridan foydalanadilar, shunda ular ko'tarilishda undagi azotning erishi tufayli "gazlangan qon" ni olmaydilar.

Hammasi tirik organizmlar 60-80% suv. Odamlar va hayvonlarning qoni tuz tarkibiga ko'ra okean suviga o'xshaydi. Inson va hayvonlar o'z tanalarida suvni sintez qilishlari, oziq-ovqat mahsulotlari va to'qimalarning yonishi paytida uni hosil qilishlari mumkin. Masalan, tuyada dumg'aza tarkibidagi yog' oksidlanish natijasida 40 litr suv berishi mumkin.

Da elektroliz ikki turdagi suvni olish mumkin: 1) antiseptik vazifasini bajaradigan kislotali suv ("o'lik") (kislotali me'da shirasida qancha patogen mikroblar o'lganiga o'xshash); 2) biologik jarayonlarni faollashtiradigan (hosildorlikni oshiradi, yaralarni tezroq davolaydi va hokazo) gidroksidi suv ("jonli").

Suvning boshqa xususiyatlari (tuzilishli, energiya-axborot va boshqalar) haqida Internetdan bilib olishingiz mumkin.

TRIZ vazifasi 27. Suv ishchisi

Ko'pincha turli mexanizmlar "qattiq holatga" ega. ishchi organlar. Ishchi organi suv (suyuqlik) bo'lgan texnik qurilmalarga misollar keltiring. Bunday ishchi organ texnik tizimlar rivojlanishining qaysi qonuniyatlariga mos keladi?

TRIZ vazifasi 28. Elakdagi suv

Mashhur muammoda Qanday qilib elakda suvni tashish kerak? aniq bor jismoniy qarama-qarshilik: elakda quyma qattiq moddalarni elakdan o'tkazish uchun teshiklar bo'lishi kerak va suv to'kilmasligi uchun teshiklar bo'lmasligi kerak. Ushbu muammoning mumkin bo'lgan echimlaridan biri Ya.I. Perelman "Ko'ngilochar fizika" da, bu erda elak to'ri suv bilan namlanmasligi uchun elakni eritilgan kerosinga tushirish taklif etiladi. Asosida texnik jihatdan bartaraf etish usullari va jismoniy qarama-qarshiliklar bu muammoni hal qilishning boshqa 10-20 yo'lini taklif qiling.

Qisqa masofali tartib (oquvlik, siqilmaslik, kvazristallik, molekulalarning potentsial energiyasi).

sirt tarangligi.

Egri sirt ostidagi bosim.

Namlash.

kapillyar hodisalar.

Yuzaki taranglik.

Suyuqlik ichidagi molekulaning potentsial energiyasi suyuqlik tashqarisiga qaraganda kamroq. Sirt qatlami turli sharoitlarda. Molekulalarni sirtga o'tkazish uchun ma'lum bir potentsial to'siqni engib o'tish kerak.

r- molekulyar ta'sir radiusi (molekulyar ta'sir doirasi).

Suyuqlik ichidagi hosil bo'lgan kuch 0. Gaz yuzasida - uning ta'sirini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Olingan kuch kamayadi. Suyuqlik yuzasiga yaqin joylashgan barcha qatlam suyuqlikka normal yo'naltirilgan kuchlarga ta'sir qiladi. Sirt qatlami suyuqlikka - molekulyar bosimga bosim o'tkazadi.

Tashqi kuchlar ta'sirida bo'lmagan suyuqlik massasi sharsimon shaklga ega bo'lishi kerak. Hammasidan geometrik jismlar Sfera ma'lum hajm uchun eng kichik sirt maydoniga ega. Suyuqlik yuzasi cho'zilgan plyonkaga o'xshaydi. Filmni cho'zish uchun odatda uning chegarasiga kuch qo'llanilishi kerak suyuqlik yuzasiga tegib, sirt taranglik kuchi deb ataladi. Ushbu kuchlar qanchalik katta bo'lsa, plyonka chegarasining uzunligi shunchalik uzun bo'ladi:

- sirt taranglik koeffitsienti. FROMTva

. DaT

T Krit.

0 . Mayli

- qandaydir platforma.

- uning kuchini yaratish uchun harakat qilishF.

keyin

Bu ish filmning energiyasini oshirishga qaratilgan:

Yuzaki kuchlanish energiyasi.

Energiya - bir qismidir ichki energiya izotermik jarayon davomida ishga aylanadigan plyonka.

Erkin energiya

Sirt tarangligini tushuntiradi: tomchilar paydo bo'lishi:

Bir tomchi uchun:

Egri sirt ostidagi bosim

Yassi konturga asoslangan suyuqlikning sirtini ko'rib chiqing.

Agar suyuqlik yuzasi tekis bo'lmasa, uning qisqarish tendentsiyasi tekis suyuqlikka nisbatan bosimning qo'shilishiga olib keladi.

Qavariq yuzada bu bosim musbat, konkavda esa manfiy.

Hisoblash

sharsimon suyuqlik yuzasi uchun.

Sirt tarangligi tufayli ikkala yarim shar ham tortiladi.

Ushbu kuchlar ikkala yarim sharni sirtga bosadi va ular qo'shimcha bosimga olib keladi:

Sirt egriligi:

Geometriyada har qanday o'zaro perpendikulyar kesmalar juftligining o'zaro egrilik radiuslarining yarim yig'indisi bir xil qiymatga ega ekanligi isbotlangan. H :

Sfera uchun: R 1 = R 2 = R :

Laplas formulalar har qanday shakldagi sirt uchun to'g'ri ekanligini isbotladi, agar H deganda qo'shimcha bosim aniqlanadigan nuqtadagi sirtning o'rtacha egriligi nazarda tutilsa.

O'rtacha egrilik

Laplas formulasi

Qo'shimcha bosim tor naychalarda (kapillyarlarda) suyuqlik darajasini o'zgartiradi, bu ba'zan kapillyar bosim deb ataladi.

Kichik jismlarning sirtda suzib yurishi Laplas bosimi bilan izohlanadi.

namlash

Suyuqlik-qattiq chegaradagi hodisalarni ko'rib chiqishda ikkita moddaning umumiy sirt energiyasini hisobga olish kerak.

Agar uchta modda chegaralangan bo'lsa: suyuq, qattiq va gaz. Keyin butun konfiguratsiya mos keladi minimal umumiy energiya (sirt, suyuqlik maydonida).

Qattiq jism yuzasi bilan suyuqlikka tegish orasidagi burchak - chekka burchagi.

Agar a p/2 dan kam suyuqlik tanani namlaydi.

Agar a p/2 dan ortiq suyuqlik tanani ho'llamaydi.

Da nol umumiy namlash.

Da

to'liq namlanmaslik.

Nam bo'lmaslik qiziq hodisalarga olib kelishi mumkin: igna yog'ga cho'kmaydi. Xuddi shunday, agar elak suv bilan namlanmasa (elak iplarini kerosin bilan yoping), agar suv ko'p bo'lmasa, siz elakda suv olib yurishingiz mumkin.

Kapillyar hodisalar

Aloqa burchagi mavjudligi idishning devorlari yaqinidagi suyuqlik yuzasining egriligiga olib keladi. Tor kapillyar naychada sirt egri bo'lib chiqadi.

Suyuqlik sirtni namlaydi:

Agar suyuqlik nam bo'lmasa:

Agar suyuqlik yuzasi egri bo'lsa, sirt taranglik kuchlari suyuqlikka qo'shimcha bosim hosil qiladi:

Shunday qilib, umumiy bosim teng:

kapillyar, Laplas bosimi.

Agar kapillyar bir uchi bilan suyuqlikka botirilsa, u holda kapillyar ho'llanganda suyuqlik darajasi idishdagi darajadan yuqori bo'ladi, ho'llanmaganida esa pastroq bo'ladi.

Dar trubalarda balandlik balandligi o'zgarishi - kapillyarlik.

Agar kapillyarlar bo'lsa dumaloq qism, keyin:

va

Agar kapillyar kichik bo'lsa, unda to'liq namlash bilan

:

R = r

Suyuqlik - qattiq va gazsimon moddalar o'rtasidagi oraliq holat. Suyuqliklar qattiq jismlarga xos xususiyatga ega - ularning hajmini saqlab qolish, sirt hosil qilish, shaffoflik, tortishish kuchi. Gazlar: idish shaklini oladi, sakrashsiz doimiy ravishda gazga aylanadi.

Faqatgina unga xos bo'lgan bir qator xususiyatlar: Xususiyat - suyuqlik. Suyuqliklar deyarli siqilmaydi. Suyuqlikni tekshirish rentgen nurlari shuni ko'rsatdi ichki tuzilishi ular qattiq jismlarning tuzilishi bilan juda ko'p umumiyliklarga ega.

Suyuq zarrachalarning joylashishida mavjud qisqa muddatli buyurtma .

suyuqlik holati gazsimon va kristall o'rtasida oraliq hisoblanadi. Ba'zi xususiyatlarga ko'ra, suyuqliklar gazlarga, boshqalarga ko'ra - qattiq moddalarga yaqin.

Suyuqliklarni gazlarga yaqinlashtiradi, birinchi navbatda, ularning izotropligi va suyuqligi. Ikkinchisi suyuqlikning shaklini osongina o'zgartirish qobiliyatini aniqlaydi.

Biroq, suyuqliklarning yuqori zichligi va past siqilishi ularni yaqinlashtiradi qattiq moddalarga.

Suyuqlik mexanik xususiyatlarni aniqlay oladi, qattiq jismga xosdir. Agar kuchning suyuqlikka ta'sir qilish vaqti qisqa bo'lsa, suyuqlik elastiklik xususiyatini namoyon qiladi. Misol uchun, agar tayoq suv yuzasiga keskin urilsa, tayoq qo'ldan uchib ketishi yoki sinishi mumkin.

Tosh shunday otilishi mumkinki, u suv yuzasiga urilganda undan sakrab tushadi va bir necha sakrashdan keyingina u suvga cho'kib ketadi.

Agar suyuqlikka ta'sir qilish vaqti katta bo'lsa, elastiklik o'rniga, suyuqlik oqimi. Misol uchun, qo'l osongina suvga kiradi.

Suyuqliklarning shaklini osongina o'zgartirish qobiliyatini ko'rsatadi ularda molekulalararo o'zaro ta'sirning qattiq kuchlarining yo'qligi .

Shu bilan birga, ma'lum bir haroratda doimiy hajmni saqlab turish qobiliyatini aniqlaydigan suyuqliklarning past siqilishi mavjudligini ko'rsatadi. qat'iy bo'lmasa-da, lekin baribir o'zaro ta'sirning muhim kuchlari zarralar orasida.

Potensial va kinetik energiyaning nisbati

Hamma uchun agregatsiya holati xarakteristikasi uning materiya zarralarining potentsial va kinetik energiyalari o'rtasidagi munosabatidir.

Qattiq jismlar uchun o'rtacha potentsial energiya zarralar o'rtacha kinetik energiyasidan kattaroqdir. Shuning uchun qattiq jismlarda zarralar bir-biriga nisbatan ma'lum pozitsiyalarni egallaydi va faqat shu pozitsiyalarga nisbatan tebranadi.

Gazlar uchun energiya nisbati teskari bo'lib, buning natijasida gaz molekulalari doimo xaotik harakat holatida bo'ladi va molekulalar o'rtasida amalda hech qanday birikuvchi kuchlar mavjud emas, shuning uchun gaz doimo unga berilgan butun hajmni egallaydi.

Suyuqlik holatlarida zarrachalarning kinetik va potentsial energiyalari taxminan bir xil, ya'ni. zarralar bir-biriga bog'langan, lekin qattiq emas. Shuning uchun suyuqliklar suyuqlikdir, lekin ma'lum bir haroratda doimiy hajmga ega.

Suyuqlikni hosil qiluvchi zarrachalarning o'zaro ta'siri

Suyuqlik molekulalari orasidagi masofa molekulyar ta'sir radiusidan kamroq.

Agar suyuqlik molekulasi atrofida molekulyar ta'sir doirasi tasvirlangan bo'lsa, unda bu sferaning ichida bizning molekulamiz bilan o'zaro ta'sir qiladigan boshqa ko'plab molekulalarning markazlari bo'ladi. Bu o'zaro ta'sir kuchlari molekulani ushlab turing taxminan vaqt davomida vaqtinchalik muvozanat holatiga yaqin suyuqlik 10 -12 – 10 -10 s, shundan keyin u sakrab chiqadi yangi vaqtinchalik lavozim o'z diametri haqida muvozanat.

Sakrashlar orasida suyuqlik molekulalari vaqtinchalik muvozanat holati atrofida tebranadi.

Molekulaning bir pozitsiyadan ikkinchisiga ikki sakrashi orasidagi vaqt deyiladi o'troq hayot davri. Bu vaqt suyuqlik turiga va haroratga bog'liq. Suyuqlik qizdirilganda molekulalarning turg'unlik muddatining o'rtacha vaqti kamayadi.

O'troq hayot davrida (taxminan 10 -11 s) suyuqlik molekulalarining ko'pchiligi o'z muvozanat holatida bo'ladi va ularning faqat kichik bir qismi bu vaqt ichida yangi muvozanat holatiga o'tishga ulguradi.

Uzoq vaqt davomida suyuqlik molekulalarining ko'pchiligi o'z joylarini o'zgartirishga vaqt topadilar.

Suyuq molekulalar bir-biriga deyarli yaqin joylashganligi sababli, ular etarlicha katta bo'lgan kinetik energiya, ular eng yaqin qo'shnilarining jozibasini engib, o'z ta'sir doirasini tark eta olsalar ham, ular boshqa molekulalarning ta'sir doirasiga tushib qoladilar va o'zlarini topadilar. yangi vaqtinchalik muvozanat holatida.

Faqat suyuqlikning erkin yuzasida joylashgan molekulalar suyuqlikdan uchib chiqishi mumkin, bu uning jarayonini tushuntiradi bug'lanish.

Agar suyuqlikda juda kichik hajm ajratilgan bo'lsa, unda turg'un hayot davrida u mavjud molekulalarning tartibli joylashishi, qattiq jismning kristall panjarasidagi joylashuviga o'xshaydi. Keyin u parchalanadi, lekin boshqa joyda paydo bo'ladi. Shunday qilib, suyuqlik egallagan butun bo'shliq, xuddi to'plamdan iborat kristall yadrolari, ammo ular barqaror emas, ya'ni. ba'zi joylarda parchalanadi, lekin boshqa joylarda yana paydo bo'ladi.

Suyuqlik va amorf jismlarning tuzilishi bir xil

Suyuqliklarga usullarni qo'llash natijasida strukturaviy tahlil deb belgiladi suyuqliklar tuzilishi jihatidan amorf jismlarga o'xshaydi. Ko'pgina suyuqliklarda qisqa masofali tartib kuzatiladi - har bir molekula uchun eng yaqin qo'shnilar soni va ularning o'zaro tartibga solish suyuqlikning butun hajmida taxminan bir xil.

Zarrachalar tartibi darajasi turli suyuqliklar har xil. Bundan tashqari, u harorat bilan o'zgaradi.

Past haroratlarda, ma'lum bir moddaning erish nuqtasidan bir oz oshib ketganda, berilgan suyuqlikning zarralarini joylashtirishda tartib darajasi yuqori.

Harorat ko'tarilgach, u tushadi qizdirilganda esa suyuqlikning xossalari gaznikiga tobora yaqinlashib boradi. Kritik haroratga erishilganda, suyuqlik va gaz o'rtasidagi farq yo'qoladi.

Suyuqliklar va amorf jismlarning ichki tuzilishidagi o'xshashlik tufayli ikkinchisi ko'pincha juda yuqori yopishqoqlikka ega suyuqliklar deb hisoblanadi va faqat kristall holatdagi moddalar qattiq moddalarga tasniflanadi.

Amorf jismlarni suyuqliklarga o'xshatishda shuni yodda tutish kerakki, unda amorf jismlar oddiy suyuqliklardan farqli o'laroq, zarralar bir oz harakatchanlikka ega - xuddi kristallarda bo'lgani kabi.

DA Kundalik hayot biz doimo materiyaning uchta holatiga duch kelamiz - suyuq, gazsimon va qattiq. Biz qattiq moddalar va gazlar nima ekanligi haqida aniq tasavvurga egamiz. Gaz - bu barcha yo'nalishlarda tasodifiy harakatlanadigan molekulalar to'plami. Qattiq jismning barcha molekulalari o'zlarining o'zaro joylashishini saqlab turadilar. Ular faqat engil tebranishlar hosil qiladi.

Suyuq moddaning xususiyatlari

Suyuq moddalar nima? Ularning asosiy xususiyati shundaki, ular kristallar va gazlar o'rtasida oraliq pozitsiyani egallab, bu ikki holatning ma'lum xususiyatlarini birlashtiradi. Masalan, suyuqliklar uchun, shuningdek, qattiq moddalar uchun hajmning mavjudligi xarakterlidir. Biroq, ayni paytda, suyuq moddalar, gazlar kabi, ular joylashgan idishning shaklini oladi. Ko'pchiligimiz ularning o'ziga xos shakli yo'qligiga ishonamiz. Biroq, unday emas. Har qanday suyuqlikning tabiiy shakli shardir. Gravitatsiya odatda bu shaklni olishiga to'sqinlik qiladi, shuning uchun suyuqlik idish shaklini oladi yoki sirt ustida nozik bir qatlamda tarqaladi.

Xususiyatlari bo'yicha moddaning suyuq holati, ayniqsa, oraliq holatiga ko'ra murakkabdir. Arximed davridan (2200 yil oldin) o'rganila boshlandi. Biroq, suyuq moddaning molekulalari qanday harakat qilishini tahlil qilish hali ham amaliy fanning eng qiyin sohalaridan biri hisoblanadi. Haligacha suyuqliklarning umumiy qabul qilingan va to'liq to'liq nazariyasi mavjud emas. Biroq, ularning xatti-harakatlari haqida aniq bir narsa aytishimiz mumkin.

Suyuqlikdagi molekulalarning harakati

Suyuqlik - bu oqishi mumkin bo'lgan narsa. Qisqa masofali tartib uning zarrachalarining joylashishida kuzatiladi. Bu har qanday zarrachaga nisbatan unga eng yaqin joylashgan qo'shnilarning joylashishini anglatadi. Biroq, u boshqalardan uzoqlashgani sayin, ularga nisbatan uning pozitsiyasi tobora kamroq tartibli bo'lib, keyin tartib butunlay yo'qoladi. Suyuq moddalar molekulalardan iborat bo'lib, ular qattiq jismlarga qaraganda ancha erkin (va hatto gazlarda ham erkinroq) harakat qiladilar. Muayyan vaqt davomida ularning har biri qo'shnilaridan uzoqlashmasdan oldin bir yo'nalishda, so'ngra boshqa tomonga yuguradi. Biroq, suyuqlik molekulasi vaqti-vaqti bilan muhitdan ajralib chiqadi. U boshqa joyga ko'chib o'tish orqali yangi joyga boradi. Bu erda yana ma'lum vaqt davomida tebranishga o'xshash harakatlar qiladi.

Ya.I.Frenkelning suyuqliklarni oʻrganishga qoʻshgan hissasi

Sovet olimi Ya.I.Frenkel suyuq moddalar kabi mavzuga bagʻishlangan qator muammolarni ishlab chiqishga katta hissa qoʻshgan. Uning kashfiyotlari tufayli kimyo juda rivojlangan. U suyuqliklardagi issiqlik harakati quyidagi xususiyatga ega deb hisoblagan. Muayyan vaqt davomida har bir molekula muvozanat holati atrofida tebranadi. Biroq, u vaqti-vaqti bilan o'z o'rnini o'zgartirib, keskin ravishda yangi pozitsiyaga o'tadi, bu avvalgisidan taxminan ushbu molekulaning o'lchamiga teng bo'lgan masofa bilan ajralib turadi. Boshqacha qilib aytganda, suyuqlik ichida molekulalar harakat qiladi, lekin sekin. Ba'zida ular ma'lum joylarga yaqin joyda qolishadi. Binobarin, ularning harakati gaz va qattiq jismdagi harakatlar aralashmasiga o'xshaydi. Bir muncha vaqt o'tgach, bir joyda tebranishlar joydan ikkinchi joyga erkin o'tish bilan almashtiriladi.

Suyuqlik bosimi

Suyuq moddalarning ba'zi xususiyatlari ular bilan doimiy o'zaro ta'sir tufayli bizga ma'lum. Demak, kundalik hayot tajribasidan bilamizki, u o‘zi bilan to‘qnashgan qattiq jismlar yuzasida, ma’lum kuchlar bilan harakat qiladi. Ular kuchlar deb ataladi.

Misol uchun, barmoq bilan jo'mrakni ochganda va suvni ochganda, biz barmoqqa qanday bosganini his qilamiz. Va sho'ng'igan suzuvchi katta chuqurlik, tasodifan quloq og'rig'ini boshdan kechirmaslik. Bu shundayligi bilan izohlanadi quloq pardasi quloqqa bosim kuchlari ta'sir qiladi. Suv suyuq moddadir, shuning uchun u barcha xususiyatlarga ega. Dengiz chuqurligidagi suvning haroratini o'lchash uchun juda kuchli termometrlardan foydalanish kerak, shunda ular suyuqlik bosimi bilan ezilmaydi.

Bu bosim siqilish, ya'ni suyuqlik hajmining o'zgarishi bilan bog'liq. Bu o'zgarishga nisbatan elastiklikka ega. Bosim kuchlari elastiklik kuchlaridir. Shuning uchun, agar suyuqlik u bilan aloqa qiladigan jismlarga ta'sir etsa, u siqiladi. Siqilish paytida moddaning zichligi ortib borayotganligi sababli, suyuqliklar zichlikning o'zgarishiga nisbatan elastiklikka ega deb taxmin qilishimiz mumkin.

Bug'lanish

Suyuq moddaning xususiyatlarini ko'rib chiqishni davom ettirib, biz bug'lanishga murojaat qilamiz. Uning yuzasi yaqinida, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri ichida sirt qatlami bu qatlamning mavjudligini ta'minlaydigan kuchlar mavjud. Ular undagi molekulalarning suyuqlik hajmini tark etishiga yo'l qo'ymaydi. Biroq, issiqlik harakati tufayli ularning ba'zilari juda yuqori tezliklarni rivojlantiradi, ularning yordami bilan bu kuchlarni engib, suyuqlikni tark etish mumkin bo'ladi. Biz bu hodisani bug'lanish deb ataymiz. Har qanday havo haroratida kuzatilishi mumkin, ammo uning oshishi bilan bug'lanish intensivligi oshadi.

Kondensatsiya

Agar suyuqlikni tark etgan molekulalar uning yuzasi yaqinida joylashgan bo'shliqdan olib tashlansa, ularning barchasi oxir-oqibat bug'lanadi. Agar uni tark etgan molekulalar olib tashlanmasa, ular bug' hosil qiladi. Suyuqlik yuzasiga yaqin bo'lgan hududga bir marta bug' molekulalari tortiladi.Bu jarayon kondensatsiya deb ataladi.

Shuning uchun, agar molekulalar olib tashlanmasa, vaqt o'tishi bilan bug'lanish tezligi pasayadi. Agar bug 'zichligi yanada oshsa, molekulalar soni ortda qoladigan vaziyatga erishiladi ma'lum vaqt suyuqlik, unga bir vaqtning o'zida qaytib keladigan molekulalar soniga teng bo'ladi. Bu dinamik muvozanat holatini yaratadi. Undagi bug 'to'yingan deb ataladi. Uning bosimi va zichligi harorat oshishi bilan ortadi. U qanchalik baland bo'lsa, suyuqlik molekulalarining soni shunchalik ko'p bug'lanish uchun etarli energiyaga ega bo'ladi va kondensatsiya bug'lanish teng bo'lishi uchun bug'ning zichligi qanchalik katta bo'lishi kerak.

Qaynatish

Suyuq moddalarni isitish jarayonida haroratga erishilganda to'yingan bug'lar bilan bir xil bosimga ega tashqi muhit, o'rtasida muvozanat o'rnatiladi to'yingan bug ' va suyuqlik. Agar suyuqlik qo'shimcha issiqlik miqdorini bersa, suyuqlikning mos keladigan massasi darhol bug'ga aylanadi. Bu jarayon qaynatish deb ataladi.

Qaynatish - suyuqlikning kuchli bug'lanishi. Bu nafaqat sirtdan, balki uning butun hajmiga tegishli. Suyuqlikning ichida bug 'pufakchalari paydo bo'ladi. Suyuqlikdan bug'ga kirish uchun molekulalar energiya olishlari kerak. Bu tortishish kuchlarini engish uchun kerak, buning natijasida ular suyuqlikda ushlab turiladi.

Qaynatish harorati

Bu ikkita bosimning tengligi kuzatiladi - tashqi va to'yingan bug'lar. Bosim oshgani sayin ortadi va bosim pasayganda kamayadi. Suyuqlikdagi bosim ustun balandligi bilan o'zgarganligi sababli, unda qaynash sodir bo'ladi turli darajalar da har xil harorat. Faqat qaynash jarayonida suyuqlik yuzasida ma'lum bir harorat mavjud. Bu faqat tashqi bosim bilan belgilanadi. Biz qaynash nuqtasi haqida gapirganda shuni nazarda tutamiz. Texnologiyada, xususan, neft mahsulotlarini distillashda keng qo'llaniladigan turli xil suyuqliklar uchun farqlanadi.

Bug'lanishning yashirin issiqligi, agar tashqi bosim to'yingan bug' bosimi bilan bir xil bo'lsa, izotermik belgilangan suyuqlik miqdorini bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori.

Suyuq plyonkalarning xossalari

Sovunni suvda eritib ko'pik olishni hammamiz bilamiz. Bu suyuqlikdan tashkil topgan eng nozik plyonka bilan cheklangan ko'plab pufakchalardan boshqa narsa emas. Shu bilan birga, ko'pikli suyuqlikdan alohida plyonka ham olinishi mumkin. Uning xususiyatlari juda qiziq. Ushbu plyonkalar juda nozik bo'lishi mumkin: ularning eng nozik qismlarida qalinligi millimetrning yuz mingdan bir qismidan oshmaydi. Biroq, shunga qaramay, ular ba'zan juda barqaror. Sovun plyonkasi deformatsiyaga va cho'zilishga duchor bo'lishi mumkin, suv oqimi uni yo'q qilmasdan o'tishi mumkin. Bunday barqarorlikni qanday tushuntirish mumkin? Film paydo bo'lishi uchun unda eriydigan moddalarni toza suyuqlikka qo'shish kerak. Lekin hech qanday emas, balki sirt tarangligini sezilarli darajada kamaytiradiganlar.

Tabiat va texnologiyada suyuq filmlar

Texnologiya va tabiatda biz asosan alohida plyonkalar bilan emas, balki ularning umumiyligi bo'lgan ko'pik bilan uchrashamiz. Ko'pincha kichik oqimlar sokin suvga tushadigan oqimlarda kuzatilishi mumkin. Bu holda suvning ko'piklanish qobiliyati unda o'simliklarning ildizlari tomonidan chiqariladigan organik moddalar mavjudligi bilan bog'liq. Bu tabiiy suyuq moddalarning ko'piklanishiga misoldir. Ammo texnologiya haqida nima deyish mumkin? Qurilish jarayonida, masalan, ko'pikka o'xshash uyali tuzilishga ega bo'lgan maxsus materiallar qo'llaniladi. Ular engil, arzon, etarlicha kuchli, ovoz va issiqlikni yomon o'tkazadi. Ularni olish uchun maxsus eritmalarga ko'pikli moddalar qo'shiladi.

Xulosa

Shunday qilib, biz qaysi moddalar suyuqlik ekanligini bilib oldik, suyuqlik gazsimon va qattiq moddaning oraliq holati ekanligini aniqladik. Shuning uchun u ikkalasiga xos xususiyatlarga ega. Bugungi kunda texnologiya va sanoatda keng qo'llaniladigan (masalan, suyuq kristall displeylar) materiyaning bu holatiga yorqin misol bo'la oladi. Ular qattiq va suyuqliklarning xossalarini birlashtiradi. Kelajakda fan qanday suyuq moddalarni kashf etishini tasavvur qilish qiyin. Biroq, materiyaning bu holatida insoniyat manfaati uchun foydalanish mumkin bo'lgan katta imkoniyatlar mavjudligi aniq.

Suyuq holatda sodir bo'ladigan fizik-kimyoviy jarayonlarni ko'rib chiqishda ayniqsa qiziqish uyg'otadi, chunki insonning o'zi 90% suvdan iborat bo'lib, u Yerdagi eng keng tarqalgan suyuqlikdir. Aynan u o'simlik va hayvonot dunyosida barcha hayotiy jarayonlar sodir bo'ladi. Shuning uchun moddaning suyuq holatini o'rganish barchamiz uchun muhimdir.