—fizika ta’lim yo‘nalishi bitiruvchisi daminova sayyora xursandovnaning bakalavr darajasini olish uchun yozilgan «suyuqliklar mexanikasining elementlarini laboratoriya qurilmalari yordamida tushuntirish»

§2.2. Qovushqoqlikni laboratoriyada viskozometr yordamida o’lchash.

Ubbelada viskozimetrini tuzilishi va ishlatilishi.

Molekulyar fizikada suyuqliklarning tuzilishini eksperemental usullar bilan tekshirishdan oldin ularning tozaligi tekshiriladi.Jahonshumul ahamiyatga ega bo’lgan ilmiy jurnallarda fizika-ximiya sohasidagi ilmiy maqolalarni boshlanishida usha suyuqlikning tozaligi haqida ma’lumot beriladi.Buning uchun u suyuqlikning zichligi,qovushqoqligi,sindirish ko’rsatgichi o’lchanadi va standart holdagi o’sha suyuqlik bilan aniq temperaturadagi qiymatlari taqqoslanadi.Agar olingan ma’lumotlar bir-biriga mos kelsa keyin o’sha tekshiriladigan suyuqlikda eksperement o’tkazsa bo’ladi.Yuqoridagi eksperementlar o’tkazilgandan sung tekshiriladigan suyuqlikni xromatografik usul bilan xom tekshirib,o’rganiladigan suyuqlik tarkibida qancha boshqa moddalar borligi aniqlanadi.Iloji boricha tozalashni bir necha marta o’tkazib,suyuqlikning tarkibida boshqa modda qoldirmaslikka harakat qilish kerak.

Masalan,1.3-butandiol va 1.4-butandiollar tekshirilganda ularni “lab kvalifik,firma GDR,marki XCH” deb,keyin tekshirilgan natijalar beriladi.

Siljish qovushqoqlik koeffitsienti:

(2.2.1)

Formula yordamida aniqlanadi.Bu yerda –suyuqlikni oqish vaqti, –zichligi,A–pribor doimiysi.(A=2.25 0.1)10^-7 m²,bo’lgan anizotronlik xossasiga ega bo’lmaydi.

Cho’zinchoq molekulali suyuqliklarda ancha katta hajm doirasida molekulalar bir tartibda orientirlanadi,shuning uchun optik va boshqa xossalari anizotropiyaga boysunadi.Bunday suyuqliklar suyuq kristallar deyiladi.Bularda molekulalarning orientirlanishigina tartibga solingan bo’lib,molekulalarning bir-biriga nisbatan joylashuvida,odatdagi suyuqliklardagi kabi,uzoq tartib yo’q.

Suyuqliklarning kristallar bilan gazlar o’rtasida oraliq o’rinda turishi suyuq holatning xossalari juda murakkab bo’lishiga sabab bo’ladi.Shuning uchun suyuqliklar tuzilishi nazariyasi kam rivojlangan.Suyuq holat nazariyasi Frenkel g’oyasiga asosan,suyuqliklardagi issiqlik harakatining xarakteri quyidagilardir:

Har bir molekula biror vaqt davomida ma’lum bir muvozanat vaziyati atrofida tebranib turadi.Vaqti-vaqti bilan molekula oldingi vaziyatidan o’z o’lchamlari tartibidagi masofada turgan yangi vaziyatga sakrab o’tib,muvozanat vaziyatini o’rnini o’zgartiradi.Molekulalar ma’lum joylar atrofida biror vaqt davomida bo’lgan holda suyuqlik ichida sekin ko’chib yuradi.

Temperatura ko’tarilganda,molekulalarning karakatchanligi oshadi,bu esa suyuqlik qovushqoqligining kamayishiga olib keladi.

Suyuqliklarda issiqlik harakatining o’rtacha kinetic energiyasi molekulalar orasidagi tutinish kuchlarini yengish uchun yetarli emas.Shuning uchun –qovushqoqlikning siljish koeffitsienti.

Pribor doimiysi, –yaxshi o’lchangan standarga to’g’ri keladigan suyuqlik uchun o’lchanibaniqlanadi. –ni o’lchaydigan pribor Ubbeloda viskozimetridir.Uning tuzilishi quyidagicha:1-birlashtiruvchi trubka,o’lchaydigan rezirvuar,3-kapillyar,4-rezirvuar,5-termostat.

Viskozimetr yordamida –ni o’lchab,(2.2.3-rasm).

(2.2.2)

Formuladan foydalanib,hajmiy qovushqoqlik keffitsientini hisoblash mumkin.

(2.2.3)

Barcha mexanikaviy hodisalarda ishqalanish kuchlari mavjud bo‘lib, ularning ta’siri deyarli hamma vaqt energiyaiing bir ko‘rinishdan boshqasiga o‘tishi bilan bog‘liqdir; odatda mexanikaviy ener­giya ishqalanish kuchlari ta’siri natijasida issiqlik energiyaga aylanadi. Ishqalanish kuchlari o‘zlarining ta’siri jihatidan boshqa quchlardan: tortishish, jismlarning bosimi, deformatsiya va boshqa kuchlardan hech farq qilmasada, bu xil kuchlarning o‘ziga xos xususiyatlari bulib, ularni misollarda qaraymiz. Biror jism turtkidan so‘ng tekis, silliq gorizontal sirt bo‘ylab, masalan, taxtacha muz ustida sirg’anayotgan bo‘lsin. Taxtacha vaqt o‘tishi bilan o‘z harakatini sekinlashtirib, to‘xtaydi. Taxtacha tezligi kamayadi, uning tezlanishi tezlikka qarshi yo‘nalgan. Taxtachaga qanday kuchlar tezlanish beradi?—Harakat tezligiga qarshi yo‘nalgan muzga va xavoga ishqalanish kuchlari.

Shunga uxshash boshka misol: jism stolda yotipti (2.2.1-rasm), biz uni stol taxtasi bo‘ylab kanopidan torta boshlaymiz, biroq jism qo‘zg‘almaydi. Jismga kanopning F taranglik kuch ta’sir qilsada