Ii. Modul. Gidrodinamika Reja

Ko’chish hodisasining fizik mohiyati, uning turlari va zaruriy shartlari.

Bir jinsli bo’lmagan termodinamik tizmlarda o’ziga xos qaytmas jarayon, ya’ni energiyaning, massaning va impulsning ko’chishi yuz beradi. Ko’chish turlariga issiqlik o’tkazuvchanlik (bunda energiya ko’chadi), diffuziya (massa ko’chadi) va ichki ishqalanish (impuls ko’chadi) kiradi. Bir jinsli muhitda ko’chish hodisasi yuz bermaydi. Ko’chish yuz berish uchun albatta ma’lum shart sharoitlar bajarilishi kerak. Masalan: issiqlik o’tkazuvchrnlikda energiyaning ko’chishi uchun zaruriy shart bo’lib temperatura garadiyenti mavjud bo’lishi hisoblanadi. Xuddi shunday diffuziya paytida massaning ko’chishi uchun zichlik gradiyenti, ichki ishqalanish paytida impulsning ko’chishi uchun tezlik gradiyenti bo’lishi zaruriy shart hisoblanadi. Bu uchala hodisani umumiy formula orqali ifodalash mumkin. Bu ifodaga ko’chish tenglamasi deyiladi.

2. 
   Ko’chish tenglamalari. FIK va FURE qonunlari.
   

Diffuziya. Biror gaz ichiga ikkinchisini joylashtiraylik. Ikkinchi gaz konsentrasiyasi va zichligi biror o’q bo’ylab o’zgarsin. U holda
(4.4)
Shu o’qqa perpendikulyar yuza orqali o’tuvchi gaz massasini aniqlash uchun ko’chish tenglamasidagi o’rniga diffuziyalanuvchi gaz massasini qo’ysak, u holda
(4.5)
Diffuziyada S yuza orqali vaqt ichida ko’chiriluvchi massa FIK tenglamasi orqali aniqlanadi.
(4.6)
Bunda
Diffuziya koeffisenti deyiladi. (5¹) da S=1m², . desak, M=D, ya’ni diffuziya koeffisenti son jihatidan zichlik gradiyenti 1 kg/m⁴ bo’lganda 1 m² yuzadan 1 s, da ko’chib o’tgan massaga teng ekan. D (m²/s) da o’lchanadi , bo’lgani uchun diffuziya koeffisenti gazning sorti ( ) va uning holatlaridan (R va T) bog’liq bo’ladi.


2. Issiqlik o’tkazuvchanlik. Ko’chishning asosiy tenglamasi (3) dan foydalanib - o’rniga uzatilgan issiqlik miqdori Q. - o’rniga hajm birligidagi malekulalarning kinetik energiyasi ni qo’yamiz. - molekulalarning konsentrasiyasi. U holda
yoki (4.7)
Bunda - Bolsman doimiysi: ,
ekanini e’tiborga olsak, issiqlik o’tkazuvchanlik tenglamasi qo’yidagi ko’rinishda bo’ladi.
(4.8)
- issiqliko’tkazuvchanlikkoeffisiyenti. Uholda
(4.9)
Bu Furye tenglamasi. Demak uzatilgan issiqlik miqdori issiqlikning o’tgan vaqtiga yuzaga temperatura gradiyentiga va issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisentiga proporsional ekan. Furye tenglamasi nafaqat gazlar balki suyuqlik va qattiq jismlar uchun ham o’rinlidir. Furye tenglamasida S=1m², desak ya’ni issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisenti son jihatidan temperatura gradiyenti 1 grad/m bo’lganda 1 m² yuzadan 1 s da ko’chib o’tgan issiqlik midoriga tengdir. j/m.s.grad larda o’lchanadi.
Ichki ishqalanish. Ko’chish formulasi (3) da va hajm birligidagi molekulalarning harakati tufayli paydo bo’lgan impuls. U holda ko’chish tenglamasi
yoki (4.10)
Ichki ishqalanish kuchi Nyuton formulasiga binoan aniqlanadi. ya’ni
(4.10¹ )
(4.10) va (4.10 ) solishtirsak
(4.11)
- yopishqoqlik koeffisenti. (4.11) da , deb olsak bo’ladi, ya’ni yopishqoqlik koeffisiyenti son jihatidan tezlik gradiyenti 1s^-1 bo’lganda parallel harakatlanuvchi qatlamlarning 1 m² yuzaga ta’sir qiluvchi ichki ishqalanish kuchiga tengdir. (kg/m.s) larda o`lchanadi. orasida quyidagicha bog’lanish bor.

Bosim kamayishi bilan o’rtacha erkin chopish masofa idish o’lchamiga tenglashguncha davom etadi.

Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyentining (χ) bosimga (p) bog’liqlik grafigi.
Bosimning keying kamayishida o’zgarmaydi, gaz zichligi kamayadi. Kichik bosimlardagi gazning issiqlik o’tkazuvchanligini bosim bilan bog’liqligidan sovuq yoki isitilgan jismlarni saqlash uchun foydalaniladi. 1898 yil ingliz olimi Dyuar termosni yaratadi. Termos qo’sh devorli idish bo’lib, devorlar orasida juda siyraklashgan issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisenti kichik bo’lgan gaz yoki vakkum bo’ladi. Og’zi po`kak bilan yopiladi. Natijada termosga solib qo’yilgan suyuqlik uzoq vaqt temperaturasin io’zgartirmaydi.