Suyuqliklarning fizik xossalari, qovushqoqlik

Qovushqoqlik Suyuqlik qatlamlarining bir-biriga nisbatan harakatlanishi jarayonida ichki ishqalanish kuchlari vujudga keladi. Bunga quyidagi tajribada ishonch hosil qilish mumkin. Ikki o'zaro paralel gorizontal plastinkalarning biri ikkinchisining tepasida joylashgan bo'lib, ular oralig'ida biror suyuqlik, masalan, suv qatlami mavjud (6.4rasm). Pastdagi plastinka harakatlanmaydi, ya'ni . Yuqoridagi plastinkani tezlik bilan harakatlantiraylik. Bu plastinkaga bevosita tegib turgan suyuqlik qatlami molekulyar tutinish kuchi tufayli plastinkaga yopishgan bo'ladi va u bilan birgalikda ( tezlik bilan) harakatlanadi. Pastdagi plastinkaga bevosita tegib turgan suyuqlik qatlami esa shu qo'zg' plastinkaga yopishganligi tufayli harakatlanmaydi, albatta. Oraliq qatlamlarning tezliklari esa 6.5 rasmda tasvirlangan. Suyuqlik har-bir qatlamining o'ziga qo'shni quyi qatlamga nisbatan tezligi harakatlanayotgan plastinka yo'nalishida, qo'shni yuqori qatlamga nisbatan tezligi esa plastinka harakatiga teskari yo'nalgan bo'ladi. Bundan quyidagi xulosaga kelamiz: 6.4 rasm suyuqlikning ikki qo'shni qatlamlariga oid molekulalar orasidagi o'zaro tutinish tufayli quyi qatlam yuqori qatlam tezligini kamaytiradi va aksincha, yuqori qatlam quyi qatlam tezligini oshiradi. Suyuqlikning bir-biriga nisbatan harakatlanayotgan qatlamlari orasida vujudga kelayotgan bu kuchni ichki ishqalanish, kuchi deb yuritiladi. Ichki ishqalanish kuchi bilan bog'liq bo'lgan suyuqlik xossasini esa qovushoqlik deb ataladi. Tajribalarning ko'rsatishicha, suyuqlikning ikki qatlami orasidagi ichki ishqalanish kuchi ning qiymati qatlamlarning bir-biriga tegish sohasining yuzi () ga va tezlik gradienti deb ataladigan kattalikka to'g'ri proportsional: (6.9) Bu ifoda Nyuton formulasi deb ataladi. Undagi tezlik gradienti suyuqlik qatlamlari tezliklarining bir qatlamdan ikkinchi qatlamga o'tganda (ya'ni qatlamlar sirtiga perpendikulyar bo'lgan ОХ yo'nalishda) o'zgarish jadalligini harakterlaydi. (6.9) dagi suyuqlikning tabiatiga bog'liq bo'lib, u suyuqlikning qovushoqlik koeffitsienta deb yuritiladi. Ba'zan, oddiygina qovushoqlik deb ham ataladi. Qovushoqlikning o'lchov birligini munosabatdan foydalanib aniqlaymiz: (6.10) qovushoqlikning SI dagi birligi sifatida shunday suyuqlikning qovushoqligi qabul qilinishi kerakki, tezlik gradienti bo'lgan holda mazkur suyuqlikning ikki bir-biriga tegib turgan qatlami orasidagi sirtda 1 Н ga teng ichki ishqalanish kuchi vujudga keladi. Bu birlik deb ataladi. Haqiqatan, (6.10) da larning o'rniga ularning SI dagi birliklarini qo'yib ni hosil qilamiz. Suyuqliklarning qovushoqligi temperaturaga teskari proportsional ravishda o'zgaradi. Buning sababi-temperatura ortishi bilan suyuqlik molekulalari orasidaga o'zaro ta'sirning susayishidadir. Suyuqlik qatlamlarining tezliklari bir qatlamdan ikkinchi qatlamga o'tganda tekis o'zgarmasligi ham mumkin. Bunday hollarda Nyuton formulasidagi o'rniga uning limitini qo'yish kerak: (6.11) bundagi - suyuqlikning yuzli biror qatlamiga ta'sir etuvchi ichki ishqalanish kuchi, esa shu qatlamga yaqinidagi tezlik gradienti. (6.12) ni quyidagi shaklda yozaylik: (6.12) Mazkur munosabatning chap tomonidagi nisbatni urinma kuchlanish nomi bilan ham yuritiladn. U suyuqlik qatlamining birlik sirtiga ta'sir etuvchi ichki ishqalanish kuchini ifodalaydi. Demak urinma kuchlanishni (6.14) ko'rinishda yoza olamiz. Umuman, suyuqlik qatlamining turli nuqtalarida urinma kuchlanish turlicha ...