S kurbaniyazov, R. Q. Turniyazov

5.3. Suyuqliklarning xossalari. Kapillyar hodisalar
Modda suyuq holatda o’z hajmini saqlaydi, ammo shaklini saqlamaydi. Suyuqlik molekulalari sakrashlar orasida o’z muvozanat holatlari atrofida tebranma harakat qiladi. Molekulaning ikki sakrashlar orasida bir holatdan ikkinchi holatga o’tish vaqtiga o’troq vaqt deyiladi. Katta bo’lmagan hajmda suyuqlik molekulalarining tartibli joylashishi kuzatiladi, katta hajmda esa ular xaotik harakat qiladi. Suyuqliklarda yaqin tartib mavjud va uzoq tartib yo’q. Suyuqlikning bunday holatiga kvazikristallik (kristallga o’xshash) holat deyiladi.
Suyuqlik elastik xossalarga ham ega. Suyuq moddalarda molekulalar orasidagi masofa gazlardagiga nisbatan ancha kichik. Itarishish va tortishish kuchlari yetarlicha qiymatga ega. Harorat ko’tarilishi bilan molekulalar holatining o’zgarishi tezlashadi. Tebranish davri, suyuqlikning yupishqoqligi kamayadi.
Suyuqlikning har bir molekulasiga undan 1,5·10^–7sm dan oshmagan masofada R=1,6·10^–7sm radiusli sfera ichida joylashgan har tomondan o’rab olgan molekulalar tomonidan tortishish kuchlari ta’sir etadi. Bu sferaga molekulalarning ta’sir sferasi deyiladi.
Suyuqlikning sirtida va ichkarisida joylashgan molekulaning holati har xil bo’ladi (89-rasm). Suyuqlik ichkarisida turgan C molekulaga uni o’rab turgan qo’shni molekulalar tomonidan ko’rsatilayotgan ta’sir kuchini suyuqlik sirtidagi A molekulaga boshqa molekulalar tomonidan berilayotgan ta’sir kuchi bilan taqqoslaymiz. Ularning har biriga atroflarida markazlari ta’sir sferasida joylashgan qo’shni molekulalar tomonidan tortishish kuchlari ta’sir etadi. B va C molekulaga har tomondan bir xil kuchlar ta’sir etadi va ular bir-birini muvozanatlaydi. Suyuqlik sirtida turgan A molekulaga har bir suyuqlik molekulasi tomonidan kuch ta’sir etadi. Bu kuchlarning har qaysini ikkita tashkil etuvchilarga ajratish mumkin. Ularning biri suyuqlik sirti bo’ylab, ikkinchisi esa unga perpendikulyar ravishda yo’nalgan. Sirtga perpendikulyar bo’lgan kuchlar qo’shilib suyuqlik ichkarisiga yo’nalgan f natijalovchi kuchni, sirtga urinma kuchlar esa bir-biriga teng va qarama-qarshi bo’lgan sirt bo’ylab yo’nalgan f_k kuchni hosil qiladi.
Sirt qatlamidagi hamma molekulalar hosil qilgan f_L kuchlar qo’shilib suyuqlikka ichki bosim yoki molekulyar bosim deb ataluvchi bosim hosil qiladi. Bu bosim o’n ming atmosferaga teng bo’ladi. f_k kuchlar har bir molekulaga nisbatan muvozanatlashib, bir vaqtning o’zida ularni bir-biri bilan qo’shimcha tarzda bog’lab turadi.
Bu kuchlarning yig’indisi suyuqlikning sirt tarangligi deb ataladi. Suyuqlik sirtini chegaralovchi konturga ta’sir etuvchi taranglik kuchlar yig’indisiga F sirt taranglik kuchi deyiladi. Sirt taranglik kuchi konturga perpendikulyar va suyuqlik sirtiga urinma ravishda yo’nalgan (90-rasm). Bu kuch konturga tegishli molekulalarning soniga, konturning va o’z navbatida konturning uzunligi l ga proporsionaldir. U suyuqlikning erkin sirtini qisqartirishga intiladi (54-rasm).

Binobarin F=σ·l, bu yerda σ-sirt taranglik koeffitsiyenti; o’lchov birligi [σ]= ; suv uchun σ=0,073 . Harorat ko’tarilishi bilan sirt taranglik koeffitsiyenti kamayadi (55-rasm).

Suyuqlik sirtini cho’zish uchun molekulyar kuchlarga qarshi ish bajarish kerak. Suyuqlik sirti qisqarayotganda molekulyar kuchlar ish bajaradi. Bu ishning kattaligini hisoblash uchun o’ng tomoni erkin harakatlanadigan simdan yasalgan П-shakldagi romdan foydalanamiz. Romni sovun eritmasiga tushirilsa, u ikkala tomondan parda bilan qoplanadi. Sirt taranglik kuchi sirtini qisqartirishga intilib, l uzunlikdagi o’ng tomonini (l-kontur uzunligi) ∆x-masofaga siljitadi. Suyuqlik sirtining qisqarishi tufayli bajarilgan ish
(308)
ga teng bo’ladi.
Ko’paytma 2 pardaning ikki yoqlama sirtiga tegishlidir.
Sirt taranglik koeffitsiyenti molekulyar kuchlarning suyuqlik erkin sirtining o’zgarishiga bog’lanishini xarakterlovchi kattalik bo’lib, u suyuqlikning turiga va tashqi faktorlarga bog’liq bo’ladi.
,
-suyuqlik erkin sirtining birlik yuzaga kamayganda molekulyar kuchlar tomonidan bajarilgan ish bilan o’lchanadi. Sirt taranglik kuchlarining bajargan ishi parda erkin sirtining potensial energiyasining kamayishi hisobiga hosil bo’ladi.
Suyuqlik sirtining izotermik ravishda qisqarishi uchun o’tgan sirt potensial energiyasining bir qismiga suyuqlik sirtining erkin energiyasi ∆E deyiladi. Shunga asosan
E = A =  S (309)
Suyuqlik erkin sirtining kamayishi bilan bog’liq ravishda shu energiya hisobiga ish bajariladi. Suyuqlik sirtining pardasi o’z xususiyatiga ko’ra tortilgan elastik pardaga o’xshaydi. Agar parda yassi kontur bilan chegaralangan bo’lsa, uning o’zi yassi bo’lishga harakat qilayotib, suyuqlikning pastki qatlamlariga bosim beradi, qavariq shakldagi parda esa ularni cho’zadi. Shunday qilib, har qanday egri sirtga ega parda suyuqlikka qo’shimcha bosim ko’rsatadi. Agar sirt qavariq bo’lsa, bosim musbat, agar botiq bo’lsa bosim manfiy bo’ladi.
Sferik shaklga ega suyuqlik sirti ustidagi qo’shimcha bosimni aniqlaymiz. Buning kichik sferik segmentini ajratib olamiz (57-rasm). Bu segmentning konturiga qo’yilgan sirt taranglik kuchlari sferik sirtning hamma nuqtalarida urinma ravishda yo’nalgan. Δl kontur elementiga qo’yilgan Δf kuchni qaraymiz. Bu kuch
f =   l, (310)
ga teng. -sirt taranglik koeffitsiyenti. Bu kuch OD radius bilan biror burchak hosil qiladi. Bu kuchning ∆f₁ tashkil etuvchisi OD radiusga parallel yo’nalgan. Bu kuch ∆S segment ostida yotgan suyuqlikni siqadi, ya’ni musbat bosim hosil qiladi. Rasmdan ∆f₁=fsinα ni olamiz yoki (310) ni e’tiborga olib
∆f₁= sinα (311)
ni hosil qilamiz.
Bu kuch ∆l kontur elementiga qo’yilgan. Shu kabi kuchlar konturning boshqa elementlariga ham qo’yilgan. Shuning uchun butun sferik sirt ∆S ga OD radiusga parallel
 (312)
kuch ta’sir etadi. -shar segmenti ∆S ni chegaralovchi konturning uzunligi. Bu kontur doiradan iborat. Doiraning radiusini r orqali belgilaymiz, u holda . U vaqtda
(313)
Rasmdan ko’rinadiki, . Bu qiymatni (313) ga qo’yib
(314)
ekanligini topamiz. Aar bu kuchni segment konturi bilan chegaralangan tekislik yuzasiga bo’lsak, suyuqlik sferik sirtida yuzaga kelgan qo’shimcha bosim ifodasini olamiz.

Demak (315)
Sirt qancha egri bo’lsa, uning radiusi shuncha kichik, binobarin qo’shimcha bosim shuncha katta bo’ladi. Har qanday shakldagi egri sirt ostidagi bosim
(316)
Laplas formulasi yordamida aniqlanadi. Bu yerda R₁ va R₂ lar bir-biriga perpendikulyar 2 ta normal kesimlarning egrilik radiuslari. -suyuqlikning sirt taranglik koeffitsiyenti.