4 лаборатория иши

Suyuqliklarning fizik xossalari.

Suyuqliklarning asosiy fizik xossalari zichlik, solishtirma og‘irlik va qovushqoqlik bilan harakterlanadi:

Zichlik hajm birligidagi bir jinsli jismning (suyuqlikning) massasi zichlik deb ataladi va  bilan belgilanadi.

(1.1)

bu erda m – suyuqlik massasi, kg; V – suyuqlikning hajmi, m³.

Solishtirma og‘irlik. Hajm birligidagi suyuqlikning og‘irligi solishtirma og‘irlik deb ataladi va  bilan belgilanadi

(1.2)
bu erda G – suyuqlikning og‘irligi. SI sistemasiga binoan solishtirma og‘irlik N/m³ da o‘lchanadi, massa bilan og‘irlik o‘zaro quyidagicha bog‘langan:

(1.3)
bu erda g - erkin tushish tezlanishi, m/s².

Bosim. Suyuqlik idish devorlariga, tubiga va uning ichiga tushirilgan boshqa jism yuzasiga bosim kuchi bilan ta’sir qiladi. Biror kichik F yuzaga ta’sir qiladigan bosim gidrostatik bosim deyiladi. Agar yuza kattaligi nolga yaqinlashtirilsa, bu qiymat shu nuqtaning bosimi deyiladi:

Pa yoki (1.4)
Bosimning yo‘nalishi va ta’siri suyuqlikning hamma nuqtalarida bir hil, chunki bu kuch hamma vaqt normal bo‘yicha yo‘nalgan bo‘ladi. Bundan ko‘rinib turibdiki, bosimning kattaligi yuzaning shakliga va uning qanday joylashishiga bog‘liq bo‘ladi.

Bosim manometr va vakuummetrlarda o‘lchanadi. Bu o‘lchov asboblari qurilma ichidagi to‘la bosim _ab. (absolyut bosim) bilan atmosfera bosimi orasidagi ortiqcha bosim R_or. ni ko‘rsatadi. SHuning uchun, to‘la yoki absolyut bosim ikkala bosimning yig‘indisiga teng:

(1.5)
bu erda R_man - manometr bilan o‘lchanadigan bosim. Agar jarayon siyraklanish sharoitida ketsa, atmosfera yoki barometrik bosim bilan siyraklanish orasidagi ayirma to‘la bosim deyiladi:
(1.6)
bu erda R_vak - vakuummetr bilan o‘lchanadigan siyraklanish. Bosimni fizik va texnik atmosferada, mm.suv va mm.simob ustunida o‘lchanadi.

1 fizik atmosfera (1 atm) = 760 mm simob ustuni =10,33 m suv ustuni = 1,033 kgk/sm³ = 101300 kgk/m³;

1 texnik atmosfera (1 atm) = 736,6 mm simob ustuni =10 m suv ustuni = 1 kgk/sm³ = 10000 kgk/m³ = 98100 N/m².

Qovushqoqlik. Haqiqiy real suyuqliklar truba ichida harakatlanganda, uning ichida ichki ishqalanish kuchlari hosil bo‘lib, siljishiga to‘sqinlik qiladi. Suyuqliklarning bir qatlamdan ikkinchi qatlamga siljishi uchun sarf bo‘lgan kuch qovushqoqlik deyiladi. Nyuton qonuniga binoan, suyuqlikning siljishi uchun zarur bo‘lgan kuch shu qatlamning yuzasiga, so‘rilish tezligi gradientiga va shu suyuqlikning qovushqoqlik koeffitsientiga to‘g‘ri proporsional bog‘langan:

(1.7)

bu erda T - ta’sir etayotgan kuch; F - yuza; - tezlik gradienti;  - qovushqoqlik koeffitsienti.

Tenglamadagi qovushqoqlik koeffitsienti  dinamik qovushqoqlik koeffitsienti yoki qovushqoqlik deyiladi. Qovushqoqlik suyuqliklarning fizik xususiyatlariga va temperaturasiga bog‘liq bo‘lib, keng oraliqda o‘zgaradi. Masalan, gliserinning qovushqoqligi suvnikiga nisbatan bir necha marta kattadir. Dinamik qovushqoqlik koeffitsienti SI sistemasiga binoan Pa·s birlikda o‘lchanadi.

Dinamik qovushqoqlik koeffitsientining shu suyuqlik zichligiga nisbati kinematik qovushqoqlik deyiladi va  bilan belgilanadi

(1.8)

SI sistemasida kinematik qovushqoqlik m²/s birligida o‘lchanadi.

Ba’zan nisbiy qovushqoqlik tushunchasi ham ishlatiladi. Bunda biror suyuqlik qovushqoqligining suvning qovushqoqligiga nisbati olinadi.

Suyuqlikning harakati tezlik, sarf, bosim va boshqa kattaliklar bilan harakterlanadi.

Vaqt birligi ichida oqib o‘tgan suyuqlik miqdori m³/soat, l/soat, l/s, m³/s birliklarida o‘lchansa hajmiy sarf, agar kg/soat, kg/s da o‘lchansa massaviy sarf deyiladi.

Trubada oqayotgan suyuqlikning tezligi trubaning devorlariga yaqinlashgan sari kamayadi, chunki suyuqlik harakati ishqalanish kuchi tufayli sekinlashadi va suyuqlik zarrachalari devorga yopishib, minimal tezlik bilan harakat qiladi.

Suyuqlikning haqiqiy tezligini o‘lchash juda qiyin, chunki suyuqlik zarrachalari oqimning har bir nuqtasida alohida tezlikka ega bo‘ladi. SHuning uchun zarrachalarning tezligi o‘rtacha kattalik bilan aniqlanadi. Hajmiy sarf miqdorining truba ko‘ndalang kesimiga nisbati o‘rtacha tezlik deyiladi.

[ m/s] (1.9)
bu erda V - hajmiy sarf miqdori, m³/s; S - trubaning ko‘ndalang kesimi, m².

YUqoridagi tenglikdan: