Suyuqlik va gaz

dl = du • dt, u holda ~r ⁼ , , ; ammo ~r~^{tg y}, u holda ~r ⁼ ~77 .

dy dt • dy dy dy dt

Bundan tezlikning ko‘ndalang gradienti siljishning nisbiy deformatsiyasi tezligini ifodalashi kelib chiqadi.

y





1.3-rasm. Suyuqlik zarrachasi deformatsiyalanishining sxematik tasviri.

Shunday qilib, suyuqlikdagi urinma kuchlanish nisbiy deformatsiya
tezligidan chiziqli bog‘liq ekan. Suyuqlikning qattiq jismdan prinsipial
farqi ham shundadir, chunki qattiq jismda urinma kuchlanish
deformatsiyaning tezligiga emas, balki uning miqdoriga bog‘liq bo‘ladi.

Yuqoridagi (1.5) tenglama Nyuton

suyuqligi deb ataluvchi suyuqliklarning
holatini tavsiflaydi. Havo yoki suvning
oqishi (1.5) qonuniyatga bo‘ysunadi.
Shuning uchun (1.5) shart bajarilmaydigan
syuqliklar nonyuton suyuqliklar deb ataladi.
Bunday suyuqliklar haqida 5-bobda ba’zi
ma’lumotlar berilgan. Yuqori aniqlikdagi
normal temperatura va bosimda havoga
o‘xshash gazlarning qovushoqligi faqatgina
temperaturaga bog‘liq bo‘ladi.

Havo uchun qovushoqlik temperatura oshishi bilan T^0,76 qonuniyat bo‘yicha oshib boradi. 1.1-jadvalda havo uchun qovushoqlikning o‘ziga xos qiymatlari keltirilgan. Suvga o‘xshash suyuqliklarda qovushoqlik bosimdan kuchsiz bog‘langan bo‘ladi, ammo temperaturaning o‘zgarishi bilan keskin o‘zgaradi. Gazlardan farqli ravishda suyuqliklarning qovushoqligi temperaturaning oshishi bilan keskin kamayadi. Bunga misol sifatida suvning qovushoqlik qiymatlari 1.2-jadvalda keltirilgan. Temperaturaning oshishi bilan qovushoqlikning kamayishi barcha suyuqliklarga xos. Ammo katta bosimlarda bosimning oshishi bilan suyuqlikning qovushoqligi tez oshadi. Bu hodisa faollashuv energiyasining o‘shishi va relaksatsiya vaqtining mos kattalashishidan bog‘liq. Shuning uchun, suyuqlikning qovushoqligi uning turidan, temperaturasidan va bosimidan bog‘liq.

Temperaturasi o‘zgarishi kuzatiladigan oqimlar uchun Furye qonuni o‘rinlidir, bunda issiqlik ko‘chirishning lokal tezligi temperatura gradientiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi,
bunda Q - X o‘qi yo‘nalishdagi birlik yuzaga mos keluvchi issiqlik uzatish tezligi; k- issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti. Ta’kidlaymizki, (1.5) va (1.6) munosabatlar o‘zaro o‘xshash. Agar (1.6) dagi plastinkalar temperaturalarining qiymati har xil bo‘lsa, u holda (1.6) qonuniyatga ko‘ra suyuqlikda issiqlik uzatishi ushbu

• dT

Q = - k—

^Qy dy

munosabatga bo‘ysunadi, bu yerda k - issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti Vt/m⁰K bilan o‘lchanadi. Gazlarning issiqlik o‘tkazuvchanligi, xuddi qovushoqlikka o‘xshab, temperatura oshishi bilan oshib boradi. Suyuqliklar uchun, masalan, suv uchun, bosimning bir atmosferasida va temperaturaning 0⁰C dan 100⁰C oralig‘ida issiqlik o‘tkazuvchanlik juda ham kam o‘zgaradi. Havo va suvning o‘ziga xos issiqlik o‘tkazuvchanligi qiymatlari 1.1- va 1.2-jadvallarda keltirilgan.

Qovushoqlik va temperatura kelgusida o‘rganiladigan impuls va energiya tenglamalariga kiradi. Bu parametrlardan tashqari kinematik qovushoqlik va issiqlik diffuziyasi tushunchalarini ham kiritish zarur. Bular mos ravishda quyidagi munosabatlardan aniqlanadi:

v=u/p va a=k/(pC_p),

bunda ^Cp - o‘zgarmas bosimdagi solishtirma issiqlik sig‘imi. vva aning

qiymatlari SI birliklar sistemasida m²/s (bunda s - sekund) bilan o‘lchanadi (bundan tashqari bu sistemaga kirmagan sm²/s - stoks (St) birlik ham ishlatiladi: 1 St = 0,0001 m²/s; bu birlik ingliz olimi G.Dj.Stoks nomiga qo‘yilgan) va ular harakat miqdori va issiqlikka mos kelib, diffuziyani ifodalaydi. Gazlar uchun xuddi havodagi kabi v va a lar temperaturaning oshishi bilan oshib boradi (1.1-jadvalga qarang). Suyuqliklarda esa temperaturaning oshishi bilan kinematik qovushoqlik tez pasayadi, issiqlik diffuziyasi esa juda sekin oshib boradi.

Ko‘p hollarda suyuqlikni siqilmaydigan deb hisoblash mumkin. Aynan ana shunday hollarda dinamik qovushoqlik muhim ahamiyatga ega bo‘ladi. Ba’zu suyuqlik va gazlar uchun t = 20⁰C temperaturada dinamik (u) va kinematik (v) qovushoqliklarning qiymatlarini 1.6-jadvalda keltiramiz.

Qovushoqlik suyuqliklarning fizik xossalari va temperaturasiga bog‘liq holda o‘zgaradi. Masalan, suv uchun 1.7-jadvalda dinamik va 1.8- jadvalda kinematik qovushoqlik koeffisiyentlarining temperaturaga bog‘liq o‘zgarishlari keltirilgan.

Eslatib o‘tamizki, gazlarning dinamik qovushoqligi berilgan temperaturada bosimga bog‘liq emas, kinematik qovushoqlik esa mos ravishda zichlikka teskari proporsional.

Mineral yog‘larda bosimning atmosfera qiymatidan 40 MPa gacha o‘zgarishida kinematik qovushoqlik t=80⁰C da 2 marta va t=40⁰C da 3 marta ortadi. Suvda bosimning qovushoqlikka ta’sir darajasi kichik.

Suyuqlik va gazlar	d, g/(sm-s)	v, sm^2/s
Suv	0,01	0,01
Havo	0,00018	0,15
Spirt	0,018	0,022
Gliserin	8,5	6,8
Simob	0,0156	0,0012

1.7-jadval. Suv dinamik qovushoqligining temperaturaga bog‘liq holda o‘zgarishi. ^t 0 ^C		0		5	10		15		20		30
d, mPas		1,78		1,52	1,31		1,14		1,01		0,80