Suyuqliklarning sirt taranglik koeffitsientini tomchi usuli bilan aniqlash Ishning maqsadi

Aim.uz

Suyuqliklarning sirt taranglik koeffitsientini tomchi usuli bilan aniqlash


Ishning maqsadi: Ma’lum hajmdagi ikki xil suyuqlikning tomchilari sonini aniqlash usuli bilan sirt taranglik koeffitsientini aniqlash.
Kerakli asbob va materiallar: 1) jo’mrakli ikki byuretka yoki ikkita belgisi bo’lgan pipetka, 2) ikkita stakancha, 3) voronka, 4) distillangan suv, 5) tekshiriladigan suyuqlik.
Metodning nazariyasi va qurilmaning tuzilishi. Suyuqlikning sirt tarangligi faqat yupqa pardalar bilan o’tkaziladigan tajribadagina namoyon bo’lmasdan, boshqa qator hodisalarda ham namoyon bo’ladi. Ma’lumki sirt tarangligi tufayli suyuqlik eng kichik konfiguratsiyali hajmni egallaydi. Agar bunda yagona sababchi suyuqlik erkin sirtning energiyasi bo’lganda edi, suyuqlik eng kichik hajmli shakli shar shaklini egallagan bo’lar edi. Ammo sirt taranglik kuchlari paydo qilgan ichki kuchlardan tashqari tashqi kuchlar (og’irlik kuchi va suyuqlik molekulalari bilan suyuqlik tegib turgan idish devorlari molekulalarning o’zaro ta’sir kuchlari) ham ta’sir qiladi. Shuning uchun suyuqlik egallaydigan haqiqiy shakl uchta kuchning munosabati orqali aniqlanadi.
Og’irlik kuchi ta’sirida suyuqlik yoyilishga va yupqa qatlam shaklini egallashga harakat qiladi – bu og’irlik kuchi maydondagi minimal potentsial energiyaga mos keladi. (Og’irlik oshganda sirtqi kuchlar roli kichik bo’ladi). Agar og’irlik kuchining ta’siri yo’qolsa yoki minimal kamaytirilsa, asosiy rolni sirt tarangligi kuchlari o’ynaydi va suyuqlik shar shaklini egallaydi. Vaznsizlik vaqtida suyuqlik idishdan tashqarida shar shaklini egallashni kosmonavtlar kuzatishgan.
Og’irlik kuchi bo’lganda suyuqlik hajmi o’z-o’zidan shar shakliga yaqin bo’lgan shaklni egallaydi, chunki bu holda suyuqlikning sirt energiyasi og’irlik kuchi potentsial energiyasidan katta bo’ladi.
Simob tomchilari sharsimon shaklda bo’ladi, chunki uning sirt tarangligi koeffitsienti ancha kattadir. Shuning uchun ingichka naychaga oqib tushayotgan suyuq tomchilar sharsimon shaklda bo’ladi. Tomchining o’lchami naychada chiqishda tobora ortib boradi, ammo u aniq bir o’lchamga etganda uziladi, chunki, tomchi etarlicha katta bo’lmaganda sirt taranglik kuchlari og’irlik kuchiga ta’sir etib, uni ushlab turadi. Tomchining og’irligi uni tutib turuvchi sirt taranglik kuchiga teng bo’lganida (aniqrog’i, undan ozgina katta bo’lganda) tomchi uziladi. Tajriba tomchini ushlab turuvchi sirt taranglik kuchiga teskari ta’sir etib, uni uzuvchi kuchni aniqlashdan iborat. Bu kuch va tomchini ushlab turuvchi kuchlar o’lchansa, suyuqlikning sirt taranglik koeffitsientini topish mumkin. Agar tomchini uzuvchi kuch (tomchining og’irligi) ni P va tomchini ushlab turuvchi kuchni (sirt taranglik kuchini ) (bunda l – uzilish paytidagi tomchi bo’yinchasining parametri) bilan belgilasak, u vaqtda tomchining uzilish holati uchun quyidagini yozish mumkin:
.
Bunda bo’ladi. Agar tomchi bo’yichasining radiusi r bo’lsa, uning parametri bo’ladi. U vaqtda:
(1)
Uzilayotgan tomchi bo’yinchasining radiusi o’lchash ancha qiyin bo’lgani uchun bu usul bilan aniqlangan suyuqlikning sirt taranglik koeffitsienti uncha aniq bo’lmaydi. Ammo nisbiy o’lchashlar bilan cheklansak, tomchi bo’yinchasining radiusini bilish shart emas. Buning uchun faraz qilamizki, biror suyuqlikning V hajmida n₀ ta tomchi bo’lib, xuddi shunday hajmdagi boshqa suyuqlikda n ta tomchi mavjud bo’lsin. Agar suyuqliklarning zichliklarini va bilan va tomchilar og’irliklarini R₀ va R bilan belgilasak, u vaqtda birinchi suyuqlikning og’irligi:

va ikkinchi suyuqlikning og’irligi:

bo’ladi. Bundan:


(2)
va
(3)

(2) va (3) ni hadma-had bir-biriga bo’lsa,

,
bundan:
(4)

Bu usul bilan suyuqlikning

sirt taranglik koeffitsientini
aniqlash uchun ishlatiladigan
qurilma 1-rasmda keltirilgan.
Bu laboratoriya ishida sirt taranglik
koeffitsienti ma’lum suyuqlik
sifatida suv olinadi.
1-rasm