Fizikaviy kimyo fanidan Sirt tarangligi mavzusidagi kurs ishi

2.3  Kapillyar bosim
Qаttiq jismning suyuqlik bilаn ho’llаnishiga аsоslаngon jаrаyonlаrdа gaz fаzа bilаn suyuqlik chеgorаsidаgi sirt sfеrik (bоtiq) shаklga ega bo’lgonligi tufаyli kаpillyar bоsim vujudga kеlаdi. Аgar birоr suyuqlikkа kаpillyar nаychаni tushirsаk nаyning ichidаgi sirt do’ng hоlаtidа bolsа, sirtdа turgon mоlеkulаni suyuqlik ichiga tоrtаdigon mоlеkulаlаr sоni tеkis sirtdаgiga qаrаgandа оz bolаdi. Аgar sirt bоtiq bo’lsа, uning аksi bo’lаdi. Shuning uchun, bоtiq sirtdа mоlеkulаlаr оrаsidаgi tоrtishuv o’zаrо kuchli bo’lаdi. Jism ho’llаngonidа suyuqlik sirtining tеkis hоlаti bilаn sfеrik hоlаtidа ko’rinаdigan bоsimlаr оrаsidа kаpillyar bоsim vujudga kеlаdi. Yer оsti suvlаrining tuprоq kаpillyarlаri оrqаli ko’tаrilishi, yеrdа o’simlik оlаmining mаvjudligini tаminlаydi. Аgar shishа kаpillyar nаychаni vеrtikаl hоldа suyuqlikkа tushurilsа, suyuqlik kаpillyar dеvоrlаrini ho’llаb ko’tаrilа bоshlаnаdi. Suyuqlikni kаpillyardа ko’tаrilish bаlаndligi uning sirt tаrаnglik kuchiga bоg’liqdir. Kаpillyar ichidаgi suyuqlikning оg’irlik kuchi sirt tаrаnglik kuchiga tenglаshgandа muvоzаnаt qаrоr tоpаdi, yani suyuqlik ko’tаrilishdаn to’хtаydi. Аgar suyuqlikning kаpillyardа ko’аrilish bаlаndligi , uning sirt tаrаngligi, kаpillyar rаdiusi vа suyuqlik zichligi bolsа u hоldа muvоzаnаt vаqtidа sirt tаrаnglik kuchi bilаn оg’irlik kuchi o’zаrо tenglаshаdi.

III. Amaliy qism:
3.1 Tajrba qismi. Sirt tarangligini o’lchash usullari va harorat ta’siri.
Ishning maqsadi: Sirt tarangligini ikki xil usul, ya’ni uzilib tushayotgan tomchini tortib ko‘rish va suyuqlik kapillyarda yuqoriga qancha ko‘tarilishiga qarab o‘lchash metodlari bilan tanishish. Sirt tarangligiga harorat qanday ta’sir etishini kuzatish.
Sirt tarangligi dinamik va statik usullarda aniqlanadi. Dinamik usullarda  sirtlar orasidagi chegara hosil bo‘layotgan onda aniqlansa, statik usullarda  sirtlararo chegarada muvozanat holat qaror topganda aniqlanadi. Dinamik usullar ancha murakkab bo‘lganligi sababli faqat maxsus masalalarni xal qilishda qo‘llaniladi. Ko‘pincha statik usullar ishlatiladi: tomchilarni sanash va tortish; kapillyar ko‘tarilish; xalqani uzish; sokinlikdagi tomchi; pufakchada maksimal bosim hosil qilish usullari. Gaz pufakchasidagi maksimal bosimni aniqlash, ya’ni Rebinder usulida ancha aniq natijalar olinishi mumkin, shu sababli bu usul bizning praktikumda qo‘llaniladi. O‘rganilayotgan suyuqlik solingan idishga uchi kapillyardan ibort bo‘lgan shisha naycha tushiriladi va suyuqlikning sirti bilan tutashtiriladi. Avvaliga suyuqlikning sathi kapillyarning uchidan bir oz yuqoriroq turadi va termostat yordamida kerakli temperatura o‘rnatilgandan so‘ng, zaruriyatga qarab, pipetka yordamida ortiqcha suyuqlik olib tashlanadi. So‘ngra idishdan havo so‘riladi yoki, aksincha, kompressor yordamida suyuqlik sirtida bosim hosil qilinadi. Birinchi holda sirtqi qavatdan havo pufakchasini bosib o‘tkazib yuborishda monometrda hosil bo‘ladigan maksimal farq h aniqlanadi. Ikkinchi holda esa bosim bevosita naychaning kapillyari orqali pufakchaning ichida hosil qilinadi va pufakcha ichidagi havoning sirt qavatidan bosib o‘tkazilayotganda manometrda kuzatiladigan h1 va h2 satxlarning maksimal farqi aniqlanadi. Boshqa usullardagi kabi, Rebinder usulida ham, sirt tarangligini o‘lchaydigan uskunaning doimiysi sirt tarangligi ma’lum bo‘lgan etalon suyuqlik bo‘yicha K=et/het hisoblanadi. Buning uchun etalonsuyuqlikning sirt qavatidan puffakchani bosib o‘tkazish uchun zarur bo‘lgan manometrdagi maksimal farq het tajribada topiladi. Manometr ko‘rsatkichlaridagi maksimal farq etalon suyuqlik uchun het va o‘rganilayotgan suyuqlik uchun hx turli temperaturalarda 15-20 martadan o‘lchanadi va o‘rtacha arifmetik qiymatlar olinadi.
Suyuqlikning sirt tarangligi stalagmometr deb ataluvchi asbob bilan o‘lchanishi mumkin. Bunda sirt tarangligining qiymati uncha aniq chiqmaydi. Kapillyardan oqib tushayotgan tomchining uzilish paytidagi og‘irligini o‘lchash bu usulga asos qilib olingan.
Tomchining og‘irligi sirt tarangligi kuchidan juda kichik miqdorda ortdi deguncha, u kapillyardan uzilib tushadi. Amalda tomchining uzilish paytidagi og‘irligi sirt tarangligi bilan muvozanatga keladi, deb hisoblanishi mumkin. U holda tajriba tomchi og‘irligini topishdangina iborat bo‘lib qoladi. Agar asbobdan oqib tushayotgan suyuqlik hajmi V shu V hajm suyuqlikda bo‘ladigan tomchilar soni N ga, suyuqlikning zichligi d ga va og‘irlik kuchining tezlanishi g ga teng bo‘lsa, bitta tomchining og‘irligi (dina hisobida) quyidagi formula bilan hisoblab topiladi:

Sirt tarangligi 2πrσ ga teng (bunda r – kapillyar radiusi; σ – sirt tarangligi) demak,
 2r
2πr asbob uchun doimiy qiymat; uni K bilan belgilaymiz, u holda
=K
bundan
 
Xuddi shunday kapillyardan oqib chiqayotgan shuncha hajmli suv uchun
 ₀
bunda d0 - suvning zichligi; N₀ tomchilar soni.  
tenglama  ₀ tenglamaga bo‘linsa
=
hosil bo‘ladi. Bundan tekshirilayotgan suyuqlikning sirt tarangligi

ga teng bo‘ladi.