Физика курси I

ТУТАШ МУҲИТЛАР М ЕХАНИКАСИ ЭЛЕМЕНТЛАРИ
10.1-$. СУЮҚЛИК ВЖ ГАЗЛАРНИНГ УМУМИЙ ХОССАЛАРИ
Суюқлик — моддаларнинг каттиқ ва газсимон ҳолатлари ораси- 
даги агрегат ҳсхлат бўлиб, унинг асосий хоссаларидан бири 
окувчанлигидир. Суюкликнинг иккинчи асосий хоссаси — унинг 
идишга куйилганда газ сингари идиш шаклини олишидир. Баъзи 
хоссаларига кўра суюклик каттик жисмга ўхшайди, бошка хоссала- 
рига кўра газга ўхшайди. Лекин суюклик таркибидаги молекула- 
ларнинг ҳаракати (иссиклик ҳаракати) ўзига хос табиатга эга бўлиб, 
бу ҳаракат каттик жисм ва газ молекулаларининг ҳаракатидан фарк 
килади. Оддий шароитда газ молекулалари деярли ўзаро таъ- 
сирлашмайди (улар орасидаги ўзаротаъсир кучи жуда кичик), чунки 
улар орасидаги масофа молекулаларнинг ўз ўлчамларидан камида 
бир неча ўн минг марта ортик- Газ молекулалари орасидаги 
тортишиш кучлари уларни бир-бири якинида тутиб туролмайди ва 
бинобарин, газлар чексиз кенгая олади. Шунинг учун газлар улар 
солинган идиш ҳажмининг ҳаммасини эгаллайди ва идиш шаклини 
олади.
Газнинг ҳолати босим (Р), ҳажм (Г) ва ҳарорат ( I )  билан 
аникланганлигидан уларнинг ўзгаришига караб газ ҳар хил 
хусусиятларга эга бўлиши мумкин. Масалан, кучли сикилган газнинг 
физикавий хусусиятлари оддий шароитдаги газникидан кескин фарк 
килади. Суюкликларда эса молекулалар орасидаги масофа жуда 
кичик бўлиб, бу масофанинг ўртача қиймати молекулаларнинг 
диаметрига яқиндир. Шунинг учун суюкликнинг ҳар бир молекуласи 
газ молекуласидан бошқача ҳаракат қилади, яъни у мувозанат 
вазияти атрофида тебранма ҳаракат килиш билан бирга молекулалар 
орасидаги бўшлиқлар бўйлаб (мураккаб эгри чизиқли траектория 
бўйлаб) силжийди.
Суюқлик идишга куйилганда идиш ҳажмининг муайян кисмини 
эгаллайди ва шу билан бирга ўша ҳажмдаги идиш шаклини олади. 
Худди шу хоссалари билан суюклик газга ўхшайди. Қаттиқ жисм 
суюқликдан асосан шу билан фарк киладики, у муайян ҳажмга эга
174
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

бўлиш билан бирга ўзига хос шаклга ҳам эга. Суюқлик молекулала- 
рининг ўзаро таъсир кучлари билан қаттиқ жисм молекулаларининг 
ўзаро таъсир кучлари тахминан бир хил бўлади. Суюқликларда ва 
қаттиқ жисмларда мазкур ўзаро таъсир жуда кучли, шу боис 
уларнинг молекулалари газ молекулалари каби тарқалиб кетмайди. 
Суюқ ва қаттиқ жисмлар зичликлари газларникига нисбатан анча 
катта бўлиб, улар ташқи куч таъсирида жуда кам сиқилади. Бу ҳол 
суюқ ва қаттиқ жисм молекулалари орасидаги масофа жуда 
кичиклиги билан боғлиқ. Шу жиҳатдан суюқлик қаттиқ жисмга 
ўхшайди. Суюқликнинг қаттиқ жисм ва газлардан яна бир асосий 
фарқи шундан иборатки, унда юза қатлами (суюқлик юзаси) 
мавжуд.
Ташқи шароит (масалан, ҳарорат, босим ва ҳажм)нинг ўзгариши 
билан муайян модданинг ўзи ё қаттиқ жисм ҳолатида ё суюқ 
ҳолатда ёхуд газ ҳолатида бўлиши мумкин. Сувнинг уч агрегат 
ҳолатда — муз (қаттиқ жисм), сув (суюқлик) ва буғ (газ) ҳолатда 
бўлиши бизга маълум. Газларни критик ҳарорат (температура) деб 
аталган ҳарорат (Т,) гача совитилганда улар суюқликка айланади. 
Масалан, кислороднинг критик ҳарорати 154 К (— 119°С)ни ташкил 
этади. Агар уни 154 К дан паст ҳароратгача совитилса у суюқ ҳолатга 
ўтади. Азот ва водород учун критик ҳарорат мос равишда 
126 К (— 147°С) ва 33 К (—240°С)ни ташкил этади.
Пировардида шуни таъкидлаш лозимки, қуйида биз суюқ- 
ликларнинг ҳаракатини ўрганишда уларни муттасил (узлуксиз) 
муҳит деб қараймиз, яъни суюқликларнинг алоҳида зарралардан — 
молекулалардан тузилганлигини эътиборга олмаймиз.
10.2- §. БОСИМ
Кундалик ҳаётимиздан маълумки, юмшоқ қор устида турган киши 
қорга ботиб кетади. Аммо у оёғига чанғи боғласа, қорга ботмай 
бемалол юриши мумкин. Бунинг сабаби нимада? Ваҳоланки, 
кишининг оғирлиги ҳар икки ҳолда ҳам бир хил-ку? Бунинг сабаби 
шундаки, биринчи ҳолда оғирлик кучи кичик юзага таъсир этса, 
иккинчи ҳолда ўша куч анча катта юза(чанғилар юзаси) бўйлаб 
тақсимланади. Бундан босим кучи таъсирининг натижаси бу кучнинг 
миқдоригагина эмас, балки куч тик таъсир қиладиган сирт юзига ҳам 
боғликлиги келиб чиқади. Бинобарин, босим деб сиртнинг бирлик 
юзига тик равиигда таъсир қилувчи кучга тенг бўлган катталикка 
айтилади. Босим бирлиги қилиб 1 м2 юзага тик равишда таъсир 
этаётган 1 Н кучнинг босими кабул қилинган: агар босимни р билан, 
кучни Ғ билан ва юзани 5 билан белгиласак,
Бу соҳада кўп ишлар қилган француз олими Паскаль шарафига 
1Н/м2 босим бирлиги Паскаль (Па) деб аталади:
175
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

Газ босими каттиқ жисм ва суюкликлар босимидан фарк килиб, 
у газ молекулаларининг идиш деворларига урилиши натижасида 
вужудга келадиган босимдан иборат. Оддий шароитда ҳавода 
молекулаларнинг идиш деворларининг 1 см2 юзига 1 с да урилишлар 
сони 1023 га якинлиги аникланган. Айрим молекулаларнинг зарблари 
кучсиз бўлсада, бундай сондаги молекулаларнинг идиш деворларига 
зарби анча сезиларли бўлиб, у газ босимини ҳосил килади.
Ўзгармас ҳароратдаги газнинг босими идишнинг ҳажмига тес- 
кари мутаносиб бўлса, бир хил ҳажмдаги босими эса унинг ҳа- 
роратига тўғри мутаносибдир.
Суюкликлар ва газларга берилган 
босим каттик жисмлардагидек факат куч 
таъсир килган йўналишдагина эмас, балки 
ҳамма йўналишларда узатилиши шу суюк- 
лик 
ва 
газлар зарраларининг эркин 
ҳаракатланишидан келиб чикади. Бу хусу- 
сиятдан келиб чикадиган асосий натижа 
П а с к а л ь к о н у н и д а н иборат: суюқ- 
лик ва газга таъсир этаётган ташқи 
босим суюқлик ёки газнинг ҳар бир 
нуқтасига ўзгаришсиз 
узатилади. 
Бу 
конундан техникада пневматик асбоблар- 
пи ясашда фойдаланилади.
Оғирлик кучи таъсир килаётган суюк- 
лик ичидаги босим унинг баландлигига 
боғлик. Юкоридан пастга караб босим 
ортиб боради, чунки суюкликнинг ҳар бир катлами юкори катламлар 
босимига дучор бўлади; идиш тубидаги суюкликни эса юкорида ётган 
ҳамма катламлар босади. Паскаль конунига мувофик бу босимлар 
ҳамма йўналишлар бўйича узатилади; шунинг учун суюклик идиш 
туби ва деворларида ҳамда унга ботирилган ҳар кандай жисм 
сиртида босим ҳосил килади. Масалан, 10.1-расмда кўрсатилган 
шаклдаги идишда суюклик бўлсин. Идиш ичида ҳар хил текисликда 
жойлашган ва ҳар кайсисининг юзаси бир бирликка тенг бўлган учта 
5 | = 5 г = 5з юзачаларни фикран олиб карайлик. Мазкур юзача- 
ларнинг ҳар бири суюклик юзасидан Н чукурликда жойлашган 
бўлсин. Паскаль конунига биноан, ҳар бир юзага баландлиги Н ва 
кўндаланг кесим юзаси бир бирликка тенг бўлган ҳажмдаги 
суюкликнинг оғирлигига тенг куч таъсир этади. Суюкликнинг бу 
оғирлигини ф билан, зичлигини р билан белгиласак, ҳар бир юзачага
таъсир этаётган босим р = у = ~ ^ =р£/г бўлади (§ — жисмнинг
бўшликдаги эркин тушиш тезланиши). Демак, юзачаларнинг кандай 
жойлашганидан катъи назар, суюкликнинг юкори катламлари 
томонидан уларга р — р@Н босим таъсир этади.
Бу мулоҳазалардан кўринадики, ҳар кандай суюкликнинг (ва 
газларнинг) пастки катламларига, шунингдек, ўша катламларни 
чегаралаб турган идиш деворига улардан Н баландликда жойлашган 
катлам томонидан Н катталикка мутаносиб бўлган босим таъсир 
этади.
www.ziyouz.com kutubxonasi

---

Зотан, Ерни куршаб олган ҳаво катлами (атмосфера) нинг баландлиги бир неча 
километрни ташкил этади. Оғирлик кучи таъсирида ҳавонинг юкоридаги катламлари, 
океандаги сув каби, пастки катламларга босим беради. Натижада Ер сирти ва ундаги 
жисмларга хаво катламининг босими — а т м о с ф е р а б о с и м и таъсир килади. Бу 
босимнинг микдорини биринчи марта XIX асрда итальян олими Торричелли аниклаб, 
атмосфера босим кучининг Ер сиртидаги катталиги 760 мм симоб устуни оғирлигига 
тенг эканлигини кўрсатди.
Суюқлик босими асосан г и д р о м е х а н и к (суюқликнинг бирор 
нуқтасидаги), г и д р о с т а т и к (тинч ҳсшатдаги суюкликка оид) ва 
г и д р о д и н а м и к (ҳаракатдаги суюқликка оид) б о с и м л а р г а
бўлинади. Гидромеханик ^ нмнинг атмосфера босимидан ортиғи 
о р т и қ ч а б о с и м деб 
алади; атмосфера босимидан кичик босим 
в а к у у м е т р и к (бўшлиқдаги) б о с и м бўлади. Д и н а м и к бо-
с им — ҳаракатдаги суюқлик зарраларининг ҳажм бирлигидаги 
кинетик энергиясини ифодаловчи катталикдир. Бундан ташқари ҳаво 
босими, буғ босими, парциал босим (турли хил газлар аралашмасига 
оид) деган тушунчалардан фойдаланилади. Бирор идиш ичидаги ва 
унинг атрофидаги муҳит босими биргаликда м у т л а қ б о с и м деб 
аталади.
СИ тизимидаги босим бирлиги (Па) дан ташқари физика ва 
техникада қуйидаги босим бирликлари кўлланилади:
1) Оддий шароитда денгиз сатҳидаги (15°С = 288 К) атмосфера 
босими^— 1 а т м = 1,013 • 105 Па^
2) р = р§Н формулада р ва