Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Сұйық кристалдар, құрылымдық және физикалық ерекшеліктері.




Сұйықтықтар

Сұйықтардың да кристалл денелер тәрізді белгілі көлемі болатын болса, сонымен қатар сүйықтар газдар тәрізді өздері тұрған ыдыстын, пішінін қабылдайды.Кристалдық күйге бөлшектердің (атомдар мен молекулалардың) реттелген орналасуы тән болатын болса, газдарда бүл мағынада алсақ толық бейберекеттік (хаос) болады деуге болады.Рентгенографиялық зерттеулердің керсеткендей, сүйықтарда бүл мағынада да аралық күй бақыланады. Сұйықтарда бөлшектердің орналасуында таяу тәртіп бақыланады. Бұл дегеніміз кез келген бөлшекке қатысты онымен іргелес бөлшектердің орналасуында белгілі тәртіп болады, олар тәртіппен орналасады дегенді біддіреді. Бірақ берілген бөлшектен алыстаған сайын басқа бөлшектердің оған қатысты орналасуында зандылық азая береді де, тез арада тәртіптен жұрдай боламыз. Кристалдарда алыс тәртіп бар: кезкелген бөлшекке қатысты тәртіппен орналасу біршама үлкен көлемдерде бақыланады.

Сүйықтарда таяу төртіптіңболуы сүйық қүрылымын квазикристалд ық (кристалға үқсас) деп атауға мүмкіндік береді.

Алыс тәртіптің болмауынан сұйықтарда негізінен бөлшектері тәртіппен орналасатын кристалдарға тән болатын анизотропия байқалмайды. Молекулалары созылыңқы болатын сұйықтарда біршама көлемде молекулалардың бірдей бағытталуы бақыланады, осының арқасында оптикалық және басқа кейбір физикалық қасиеттерінде анизотропия бақыланады. Мүндай сүйыктар сұйык кристалдар деп аталып кетті. Оларда молекулалардың бағдарлануында ғана тәртіп бар да, ал молекулалардын өзара орналасуында байырғы сүйықтардағы төрізді алыс тәртіп байқалмайды.

Я. И. Френкель бойынша сұйықтардағы жылулық қозғалыстын сипаты мынандай болады. Әрбір молекула қайсыбір уақыт аралығында белгілі тепе-тендік қалпынық төңірегінде тербеліп түрады. Уақыт өткен сайын молекула, молекула мөлшеріндей қашықтыққа секіріп өтіп, жана орын алып, өзінің тепе-тендік қалпының орнын өзгертеді. Сөйтіп, молекулалар белгілі қалыптарда бола отырып, сұйық ішінде тек баяу орын ауыстырып отырады екен. Я. И. Френкель көркемдеп суреттегеніндей, молекулалар сүйық ішіндекөшпенділік өмір сүріп, үнемі кошіп-қонып жүреді, осы кезде олардың кысқа мерзімді көшіп-қонулары біршама ұзағырақ отырықшылықпен алмасып отырады. Мұндай орынықты уақыттары түрліше болады және оны жиі өзгеріп отырады, бірақ бір қалыпта тербеліп отыру уақыттары әрбір сұйық үшін белгілішамаға ие болады жөне бұл шама температура артқан кезде күрт түседі екен. Осыған байланысты температура артқан кездс молекулалардың козғалғыштығы күрт артады, ал бұл дегеніміз тұтқырлығын да түсіреді деген сөз.



Сұйықтардың немесе газдардың тепе-теңдігі кезіндегі қысым Паскаль заңына бағынады: тыныштықтағы сұйықтың кез келген жеріндегі қысым барлық бағытта бірдей болады, мұнда қысым тыныштықтағы сұйық алып тұрған көлем бойынша бірдей беріледі.

Сұйықтың тепе-теңдігі кезінде горизонталь бойынша қысым барлық уақытта бірдей болады, сондықтан ыдыс қабырғасынан алыстағы сұйықтың еркін беті барлық уақытта горизонталь болады.



Сұйықтың қозғалысы ағыс (ағым) деп аталады, а қозғалыстағы сұйықтың бөлшектерінің жиынтығы ағын деп аталады.

Графиктік түрде сұйықтардың қозғалысы ағым сызықтары арқылы кескінделді, ол сызықтар оларға жанамалар бағыты бойынша берілген уақыт кезеңіндегі сұйықтық жылдамдығы векто рымен сәйкес келеді.

Сұйықтың ағымы жылдамдығы көп жерде ағым сызықтарының тығыздыңы көп болады, ол ағым жылдамдығы баяу жерде ағым сызықтарының тығыздығы аз болатындай етіп жүргізіледі.

Ағым сызықтарымен шктелген сұйық бөлігі ағым түтігі деп аталады.

Егер ағым сызықтарының формасы және орналасуы, сондай-ақ оның әр нүктесіндегі жылдамдық мәндері уақыт өткен сайын өзгермейтін болса, сұйықтың ағымы орныққан (немесе стационарлы) деп аталады.

Ішкі үйкеліс күштері болмайтын, қиялдағы (ойдағы) сұйық идеал сұйық деп аталады.

 

- Бернулли теңдеуі.

 

Мұндағы р – статистикалық қысым (айналып ағып өтетін дене бетін сұйықтың түсіретін қысымы); - гидростатикалық қысым; - динамикалық қысым.

Бернулли теңдеуі – идеал сұйықьың орныққан ағымна қолдануға болатын энергияның сақталу заңы болып табылады.

Бернулли теңдеуінен және үздіксіздік теңдеуінен қимасы әр түрлі түтікте сұйықтық ағуы кезінде, түтіктің тар жерлерінде сұйықтың жылдамдығы үлкен болады, ал статикалық қысым түтіктің кең жерлерінде үлкен болады.

 

Тұтқырлық (ішкі үйкеліс).

Тұтқырлық – сұйықтың бір бөлігінің басқа бөлігіне салыстырғанда қозғалысына кедергі жасайтын нақты сұйықтың қасиеті.

Нақты сұйықтық бір қабатының басқа қабаттарына салыстырғанда орын ауыстыруы кезінде қабаттар беттеріне жанама бойымен бағытталған ішкі үйкеліс күштері пайда болады.

Жылдамдау қабаттар, баяулау қабаттарды үдетеді және керісінше, баяу қабаттар оған жанасатын жылдам қабаттарды тежейді. Жылдамдық градиенті , қабаттан қабатқа х бағытында (қабаттардың қозғалыс бағытына перпендикуляр бағытта) жылдамдық қалайша тез өзгеретінін көрсетедеі.

Ішкі үйкеліс күші жылдамдық градиентіне және қарастырылып отырған қабат бетінің ауданына пропорционал болады.

.

Сұйықтың табиғатына тәуелді пропорционалдық коэффициент, динамикалық тұтқырлық (немесе тұтқырлық) деп аталады.

Тұтқырлық бірлігі – паскаль – секунд – ол сұйықтың ламинарлық ағысы және 1м-де модулі 1 м/с жылдамдық градиенті кезінде, қабаттардың жанасу беті 1м2 – та 1Н ішкі үйкеліс күші пайда болатын ортаның динамикалық тұтқырлығы ( ).

Тұтқырлық үлкен болған сайын, сұйықтық соғұрлым идеалдықтан өзгеше болады, солғұрлым онда үлкен ішкі үйкеліс күші пайда болады. тұтқырлық температураға тәуелді, мұнда ондай тәуелділіктің сипаты сұйықтар және газдар үшін әр түрлі болады (сұйықтар үшін температура өткен сайын азаяды, алгаздарда керісінше көбейеді), бұл жағдай олардағы ішкі үйкеліс механизмінің айырмашылығын көрсетеді.

Егер әр жұқа қабат көршілеріне қарағанда олармен араласпай ағын бойымен сырғанайтын болса, ағыс ламинарлы (қабатты) деп аталады.

Егер сұйықтың бөлшектері бір қабаттан екінші бір қабатқа өтіп жататын болса (ағысқа перпендикуляр құраушысы болса), ағыс тутбулентті (құйынды) деп аталады. Бұнда сұйықтың (газдың) екпінді араласуымен және құйын пайда болуымен қатар жүреді.

 

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.015 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал