Bilim sohasi

2-BOB. BIOREOLOGIYA. BIOLOGIK SUYUQLIKLARNING QOVUSHQOQLIGI

O‘zining xossalari jihatidan gazlar va qattiq jismlar orasidagi oraliq holatni egallovchi moddalar suyuqliklarga kiradi. Suyuqliklar muhiti organizmning katta qismini tashkil etadi, ularning ko‘chishi moddala almashinuvini va hujayralarni kislorod bilan ta’minlashishini bajaradi, shu sababli suyuqliklarning oqishi va ularning mexanik xossalari, shifokorlar va biologlar uchun zo‘r qiziqish uyg‘otadi.

Bu bobda bayon etilgan materiallar siqilmaydigan suyuqliklar harakati va ularning atrofdagi qattiq jismlar bilan ta’sirlashuvini o‘rganuvchi fizikaning gidrodinamika bo‘limi va moddalar oquvchanligi, ularning deformatsiyalari haqidagi ta’limot-reologiyaga taalluqlidir.

2.1-§.SUYUQLIKLARNING QOVUSHOQLIGI. NYUTON TENGLAMASI. NYUTON VA NONYUTON SUYUQLIKLARI

Real suyuqlik oqqanda uning ayrim qatlamlari bir-biriga shu qatlamlarga urinma ko‘rinishda yo‘nalgan kuchlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi. Bu hodisaga ichki ishqalanish yoki qovushoqlik deyiladi.

Qovushoq suyuqlikning ikkita qattiq plastinka orasidan oqishini ko‘rib o‘tamiz (2.1-rasm), ulardan pastkisi qo‘zg‘almas bo‘lib, yuqorigisi tezlik bilan harakatlanadi. Suyuqlikni shartli ravishda bir necha1,2,3 va hokazo qatlamlardan iborat, deb tasavvur qilamiz. Tubiga “yopishgan” qatlam harakatsiz. Tubidan (pastki plastinkadan) uzoqlashgan sari suyuqlik qatlamlari katta tezlikka ega bo‘lib boradi (v₁23…vah.k.z.) yuqorigi plastinkaga yopishgan qatlam yaqinidagi tezlik eng katta bo‘ladi.
Qatlamlar o‘zaro bir-biriga ta’sir ko‘rsatadi. Masalan, uchinchi qatlam ikkinchi qatlamning harakatini tezlashtirishga intilsa, o‘zi esa ikkinchi qatlam tomonidan tormozlovchi kuch ta’sirini his qiladi, to‘rtinchi qatlam ta’sirida esa tezlashadi va hokazo. Ichki kuchi o‘zaro ta’sirlashuvchi qatlamlarning S yuziga to‘g‘ri proportsional va ularning nisbiy tezliklari qancha katta bo‘lsa, ichki ishqalanish kuchi ham shuncha katta bo‘ladi. Suyuqlikni qatlamlarga ajratish shartli bo‘lgani sababli ichki ishqalanish kuchini tezlikka perpendikulyar yo‘nalishda har bir uzunlik birligiga to‘g‘ri keluvchi tezlikning o‘zgarishin ifodalovchi kattalik, ya’ni tezlik gradienti (siljish tezligi) orqali ifodalash qabul qilingan:

(2.1)
Bu Nyuton tenglamasidir. Bu erda η proportsionallik koeffitsienti bo‘lib, uni ichki ishqalanish koeffitsienti yoki dinamik qovushoqlik (yoki oddiygina qovushoqlik) deb aytiladi. Qovushoqlik suyuqlikning (yokigazning) holatiga va molekulyar xossalariga bog‘liq.

Q


2.1-rasm Ikki plastinka orasida qovushqoq

suyuqlikning oqishi
ovushoqliknnig SI sistemasidagi o‘lchov birligi paskal-sekund (Pas sek.). SGS sistemasida qovushoqlik puaz (P) bilan ifodalanadi:1Pas=10P
Ko‘pchiliksuyuqliklardaqovushoqliktezlikgradientigabog‘liqbo‘lmaydi,bundaysuyuqliklar
(2.1) Nyuton tenglamasiga bo‘ysunadi, shu sababli ular Nyuton suyuqliklari deyiladi. (2.1) tenglamaga bo‘ysunmaydigan suyuqliklar nonyuton suyuqliklar deyiladi. Ba’zan Nyuton suyuqliklari qovushoqligini normal, nonyuton suyuqliklarinikini esa anomal deb ataladi.
Murakkab va yirik molekulalardan iborat suyuqliklar, masalan, polimerlar eritmasi, molekula va zarrachalarning bog‘lanishlari tufayli hosil bo‘lgan fazoviy strukturalar nonyuton suyuqliklari hisoblanadi. Ularning qovushoqligi bir xil sharoitlarda oddiy suyuqliklarnikiga qaraganda ko‘p martta kattadir. Bu suyuqliklar qovushoqligining ortishiga sabab shu-ki, ularning oqishi paytida sarflanadigan tashqi kuchlarinng ishi faqat suyuqlikning qovushoqligini, ya’ni Nyuton qovushoqligini yengish uchungina emas, balki strukturasini buzish uchun ham sarflanadi. Qon nonyuton suyuqlik hisoblanadi.