Müəllim: Adgözəlov Röyal İxtisas: Riyaziyyat informatika müəllimliyi Fənn: Ümumi fizika

Müəllim: Adgözəlov Röyal

İxtisas: Riyaziyyat informatika müəllimliyi

Fənn: Ümumi fizika

Tələbə: Daşdəmirov Arzu Oruc oğlu

Mövzu: Səthi gərilmə. Plato təcrübəsi. Darlinq təcrübəsi


Səthi gərilmə. Plato təcrübəsi. Darlinq təcrübəsi

Hər gün bir mayenin səthi gərginliyi fenomeni ilə qarşılaşırıq:

• 
  su damcıları sferik formaya yaxın bir forma almağa meyllidirlər (və sıfır çəkisi ilə onlar tamamilə sferikdirlər);
  
• 
  krandan su axını silindrik bir forma meyllidir;
  
• 
  pin bir stəkan suyun səthinə batmır;
  
• 
  bir çox həşərat suyun səthində sürüşə bilər.
  

Səthi gərginlik qüvvələri mayenin səthi boyunca onun sahəsini azaltmaq üçün hərəkət edir. Sanki maye içindəkiləri sıxmağa meylli olan elastik bir filmlə əhatə olunmuşdur.

Maye molekullarının qarşılıqlı cazibəsinin potensial enerjisi onların kinetik enerjisindən böyükdür. Bu, maddənin həcmini saxlamağa imkan verir (lakin forma deyil) və bu həcm mayenin səthi ilə məhdudlaşır.

İçəridə olan maye molekulunda digər molekulların tərəfdən cazibə qüvvələri hərəkət edir və onlar bir-birini tarazlayır. Səthdə olan molekulda isə cazibə qüvvələri təkcə digər maye molekullarının tərəfdən deyil, həm də qazın (xarici mühit) tərəfdən də hərəkət edir. Bu sonuncular birincidən xeyli kiçikdir, buna görə də nəticədə yaranan cazibə qüvvəsi mayenin içərisinə doğru yönəldilir ki, bu da molekulun səthdə saxlanmasına kömək edir.

Səthi gərginlik mayenin sərbəst səthini azaltmaq, yəni qaz fazası ilə interfeysdə potensial enerjisinin artıqlığını azaltmaq istəyidir.

Mayenin səth sahəsi nə qədər böyük olarsa, artıq potensial enerjiyə malik olan molekullar bir o qədər çox olar və səth enerjisi bir o qədər çox olar. Bu faktı aşağıdakı nisbət kimi yazmaq olar:

Mayenin səth enerjisi

W = σS

W - mayenin səth enerjisi [J]

S - sərbəst səth sahəsi [m²]

σ - səthi gərginlik əmsalı [N / m]

Buradan səthi gərilmə əmsalının düsturunu əldə edə bilərik.

Səthi gərginlik əmsalı müəyyən bir mayeni xarakterizə edən fiziki kəmiyyətdir və ədədi olaraq səth enerjisinin mayenin sərbəst səthinin sahəsinə nisbətinə bərabərdir.

Səthi gərginlik əmsalı

σ = W / S

W - mayenin səth enerjisi [J]

S - sərbəst səth sahəsi [m²]

σ - səthi gərginlik əmsalı [N / m]

Mayenin səthi gərginlik əmsalı aşağıdakılardan asılıdır:

• 
  mayenin təbiətindən;
  
• 
  mayenin temperaturu;
  
• 
  verilmiş maye ilə həmsərhəd olan qazın xassələrini;
  
• 
  səthi gərginliyi azaldan səthi aktiv maddələrin (məsələn, sabun və ya yuyucu toz) olması.
  

Səthi gərginlik əmsalı mayenin sərbəst səth sahəsindən asılı deyil, baxmayaraq ki, onu istifadə edərək hesablamaq olar.

Əgər digər qüvvələr mayeyə təsir etmirsə və ya onların təsiri azdırsa, maye su damcısı və ya sabun köpüyü kimi kürə şəklini almağa meyllidir. Su sıfır cazibə qüvvəsində eyni şəkildə davranır. Maye özünü elə aparır ki, sanki qüvvələr onun səthinə tangensial təsir göstərir və bu səthi çəkir. Bu qüvvələrə səthi gərilmə qüvvələri deyilir.

Səthi gərginlik qüvvəsi

F = σl

F - səthi gərginlik qüvvəsi [N]

l - mayenin səthini məhdudlaşdıran konturun uzunluğu [m]

σ - səthi gərginlik əmsalı [N / m]

Kimya sənayesində tez-tez suya xüsusi nəmləndirici reagentlər əlavə edilir, bu da suyun hər hansı bir səthdə damlalara yığılmasının qarşısını alır. Məsələn, onlar maye qabyuyan yuyucu vasitələrə əlavə edilir. Suyun səth qatına daxil olaraq, bu cür reagentlərin molekulları səthi gərginlik qüvvələrini nəzərə çarpacaq dərəcədə zəiflədir, su damlalara yığılmır və quruduqdan sonra səthdə ləkələr qoymur.

Bununla belə, Platon yerli genişlənmənin yaratdığı adsorbsiya təbəqəsinin təsirli özlülüyünü fərz edərək bu təcrübəni səhv şərh etdi.

Termodinamikanın ikinci qanununun tələbinə görə, istənilən sərbəst enerji və deməli, izotermik şəraitdə onun qiyməti minimuma meyl edir. Mayenin səth enerjisi onun səthi ilə mütənasib olduğundan aydındır ki, maye ona təsir edən xarici qüvvələrin olmadığı halda, onun minimum səthinə və minimum sərbəst səth enerjisinə uyğun forma almağa meyllidir, yəni kürənin forması (Platonun təcrübəsi). Bu, yuxarıda qeyd olunan səthi gərginlik qüvvəsinin istiqamətini müəyyən edir.

Maye cisimlər bütün mayelər üçün öz ümumi formasına malikdirlər, xarici qüvvələrin tam olmaması şəraitində onlar həmişə xarici qüvvələrin təsiri altında, xüsusən də cazibə qüvvəsinin təsiri altında asanlıqla dəyişən bir top şəklini alırlar. Buna görə də, cazibə qüvvələrinin təzahürü daxilində mayelər töküldükləri bir qab şəklini alır. Eyni zamanda, kosmosda çəkisizlik şəraitində mayenin sferik forması yaxşı saxlanılır. O, həm də cazibə qüvvələrinin təzahürü hüdudlarında saxlanılır. Kiçik həcmlərdə, islanmayan səthə tətbiq olunan maye kiçik sferik damcılar şəklini alır. Cazibə qüvvəsinin hərəkətini bir mayenin digərinə daxil edilməsi ilə həyata keçirilə bilən, onunla qarışmayan və eyni sıxlığa malik olan hidrostatik qaldırıcı qüvvə ilə tarazlaşdırsaq, daxil olan maye kürə şəklini alır (Platon təcrübəsi). Maye öz formasına malik olsa da, xarici qüvvələrin təsirinə müqavimət göstərə bilmir və bununla da axıcılığı ortaya qoyur. Və nəhayət, böyük hərəkətliliyinə baxmayaraq, maye həcmindəki dəyişikliklərə böyük müqavimət göstərir, yəni sıxılma qabiliyyəti çox kiçikdir.

Xüsusi çəkisi neftin xüsusi çəkisinə bərabər olan belə spirt və su qarışığının içinə bir damcı yağ qoyularsa, neft damcısı (Arximed qanununa görə) aşağıdan yuxarıya doğru təzyiqə məruz qalır. ətrafdakı maye tərəfi, öz ağırlığına bərabərdir, başqa sözlə desək, bu şərtlər altında neft damcısı hərəkət cazibəsindən azad olur, sanki öz çəkisini itirir. Bu zaman yağ damcısı top şəklini alır (Platon təcrübəsi). Yağ topunun səth təbəqəsi, sanki bir damla nefti əhatə edən və onu ətrafdakı mayedən ayıran bir film meydana gətirir. Bu səth plyonkasında səthi gərilmə qüvvələri adlanan xüsusi qüvvələr hərəkət edir.Bu qüvvələrin təsiri altında yağ damcısı top şəklini alır.

Nəhayət, maye cisimlər həcmindəki dəyişikliklərə böyük müqavimət göstərir. Onlar çox sıxışdırılmır. Maye cisimlərin öz forması var. Yaylanın təcrübəsini xatırlamaq kifayətdir, cazibə qüvvəsi hidrostatik qaldırıcı qüvvə ilə tarazlaşdırıldıqda, maye top şəklini alır. Maye həmçinin heç bir cazibə qüvvəsi olmadıqda, sıfır çəkisi altında top şəklini alır. Bununla belə, mayelər öz formasının olması ilə xarakterizə edilsə də, xarici qüvvələrin təsiri altında onu asanlıqla dəyişdirirlər.

Sənaye müəssisələrinin üç illik təcrübəsi əmək haqqı fondunun formalaşdırılması üçün xalis istehsal göstəricisindən istifadənin səmərəliliyini göstərmişdir, çünki bu, istehsalın səmərəliliyinin artımının bütün amillərini nəzərə almağa imkan verir, onun yekun nəticələrdən asılılığını təmin edir.

Müəssisələrin təcrübəsi əmək məhsuldarlığının artımını və əmək haqqı fondunun formalaşmasını qiymətləndirmək üçün xalis istehsalın göstəricisinin seçilməsinin düzgünlüyünü təsdiq etmişdir.