Suyuqlik va gaz mexanikasi faniga kirish

СУЮҚЛИКНИНГ ФИЗИКАВИЙ ХОССАЛАРИ.
1. Солиштирма оғирлик. Суюқликнинг ҳажм бирлигига тенг миқдорининг оғирлиги унинг солиштирма оғирлиги деб аталади ва юнонча g ҳарфи билан белгиланади. Юқорида айтилган таърифга асосан

g=

бу ерда V - суюқлик ҳажми (ўлчов бирлиги, м³), G – оғирлиги (ўлчов бирлиги, Н). Солиштирма оғирликнинг ўлчов бирлиги СИ ўлчов тизимида

[g]=

техник ўлчов тизимда эса бўлиб, улар ўзаро қуйидагича боғланган:

1 = 9,80665

Солиштирма оғирлик ҳaжми аввалдан маълум бўлган турли идишлардаги суюқликларнинг оғирлигини ўлчаш усули билан ёки ареометр ёрдами билан аниқланади.

Солиштирма оғирлик босимга ва ҳароратга боғлиқ бўлиб, улар ўртасидаги муносабат идеал газлар учун қуйидаги тенглама билан ифодаланади:

бу ерда р - босим, , Т - абсолют ҳарорат R - газ доимийси.

Суюқлик солиштирма оғирлигининг 4⁰С даги сувнинг солиштирма оғирилигига нисбати унинг нисбий солиштирма оғирилиги бўлади.

2. Солиштирма ҳажм. Суюқликнинг оғирлик бирлигидаги миқдорининг ҳажми солиштирма ҳажм дейилади ва ҳажмни оғирликка бўлиш йўли билан аниқланади:

v =

тенгламалардан кўриниб турибдики агар:

g×v =1 ёки v =

Солиштирма ҳажмнинг ўлчов бирлиги СИ ўлчов тизимида:

[v]=

Солиштирма ҳажм ҳам солиштирма оғирлик каби босим ва ҳароратга боғлиқ бўлиб, унинг бошқа кўриниши

рv =RT

орқали ифодаланади.

3. Зичлик. Суюқликнинг ҳажм бирлигига тўғри келган тинч ҳолатдаги массаси унинг зичлиги деб аталади. Бу таърифга асосан

р=

бунда М - суюқликнинг массаси (бирлиги )

Зичликнинг ўлчов бирлиги қуйидагича аниқланади:

Баъзан нисбий зичлик тушунчаси киритилади. Суюқлик зичлигининг сувнинг 4⁰С иссиқликдаги зичлигига нисбати унинг нисбий зичлиги бўлади. (2.4) ва (2.1) лардан кўриниб турибдики, зичлик билан солиштирма оғирлик ўзаро қуйидагича боғланган:

р=

Зичлик ҳароратга боғлиқ бўлиб, одатда, ҳарорат ортиши билан камаяди. Бу ўзгариш нефть махсулотлари учун қуйидаги муносабат орқали ифодаланади:

бунда t - ҳарорат (бирлиги ⁰С), b_t - ҳажмий кенгайиш ҳарорат коэффициенти; р₂₀ - суюқликнинг 20⁰С даги зичлиги.

Сувнинг зичлиги бу қонундан мустасно бўлиб, унинг зичлиги энг катта қийматга 4⁰С (аниқроғи 3,98⁰С) да эга бўлади. Унинг иссиқлиги бундан ошса ҳам, зичлиги камайиб боради.

4. Суюқликларнинг иссиқликдан кенгайиши. Юқорида айтиб ўтилганидек, зичлик иссиқлик ўзгариши билан ўзгариб боради. Бу эса ўз-ўзидан иссиқлик ўзгариши билан ҳажмнинг ўзгаришини кўрсатади. Суюқликларнинг бу хусусиятини гидравлик машиналарни ҳисоблаш ва турли масалаларни ҳал қилиш вақтида назарга олиш зарур бўлади.

Суюқликнинг иссиқликдан кенгайишини колбага солинган суюқликнинг қиздирилганда ҳажмни кўпайиши, суюқлик тўлдирилиб герметик ёпиб қўйилган бочка ва цистерналарнинг қуёш нурида қолганда ёрилиб кетиши, тўлдирилган идишдаги суюқликнинг сиртидан оқиб тушиши каби ходисаларда жуда кўп учратиш мумкин.

Суюқликларнинг бу хусусиятидан фойдаланиб суюқлик термометрлари ва бошқа турли сезгир ўлчов асбоблари яратилади. Суюқликларнинг иситилганда кенгайишини ифодалаш учун ҳажмий кенгайиш ҳарорат коэффициенти деган тушунча киритилиб, у b_t билан белгиланган.

Бирлик ҳажмдаги суюқликнинг ҳароратси 1⁰С га оширилганда кенгайган миқдори унинг ҳажмий кенгайиши ҳарорат коэффициенти дейилади ва қуйидаги тенглама билан ифодаланади:

бунда DV=V-V_с-қиздирилгандан кейинги ва бошланғич ҳажмлар фарқи; Dt=t-t₀ - температурлар фарқи;

[b_t]=

b_t жуда кичик миқдор бўлиб, у сув учун t=20⁰С да b_t=2×10^-4, минерал мойлар учун b_t=7×10^-4/град; симоб учун b_t=18×10^-5×1/град.

5. Суюқликларнинг сиқилиши. Гидравлик ҳисоблаш ишларида суюқликларни сиқилмайди деб ҳисоблаш керак, деб айтиб ўтган эдик (бу ерда томчиланувчи суюқлик назарда тутилади).

Лекин техникада ва табиатда баъзи холларда босим жуда катта бўлади. Бунда агар суюқликнинг умумий ҳажми ҳам катта бўлса, ҳажм ўзгариши сезиларли миқдорда бўлади ва уни ҳисобга олиш керак.

Суюқликларнинг сиқилишини ҳисобга олиш учун ҳажмий сиқилиш коэффициенти деган тушунча киритилади ва у b_р билан белгиланади (баъзида b_v билан белгиланади). Бирлик ҳажмдаги суюқликнинг босимини бир бирликка оширганда камайган миқдори ҳажмий сиқилиш коэффициенти дейилади ва у қуйидаги тенглама билан ҳисобланади:

бунда Dр=р-р₀ - ўзгарган ва бошланғич босимлар фарқи; b_р ҳам b_t каби жуда кичик миқдор бўлиб, сув учун t=20⁰С да b_р=4,9×10^-4 м²/МН (МН-меганьютонқ10⁶ Н»10ат), минерал мойлар учун b_р=6×10^-4 м²/МН; шунинг учун ҳам кўп ҳолларда сиқилишни ҳисобга олинмайди.

2.