Беттик чыңалуу менен илешкектүүлүк
Илешкектүүлүк жана беттик чыңалуу суюктуктардын механикасына жана статикасына байланыштуу эки маанилүү көрүнүш. Гидродинамика, аэродинамика жана ал тургай авиация сыяктуу тармактар бул кубулуштардын кесепеттеринен жабыркайт. Мындай тармактарда мыкты болуу үчүн бул көрүнүштөр боюнча терең билимге ээ болуу өтө маанилүү. Бул макалада илешкектүүлүк менен беттик чыңалууну салыштырып, экөөнүн ортосундагы айырмачылыктар көрсөтүлөт.
Беттик чыңалуу деген эмне?
Бир тектүү суюктукту карап көрөлү. Суюктуктун борбордук бөлүктөрүндө жайгашкан ар бир молекула аны ар тарапка тарта турган күчкө дал келет. Курчап турган молекулалар борбордук молекуланы ар тарапка бирдей тартып жатышат. Эми беттик молекуланы карап көрөлү. Ал суюктукка карата ага таасир этүүчү гана күчтөргө ээ. Аба – суюктук жабышчаак күчтөр суюктук – суюктук жабышуучу күчтөрдөй күчтүү эмес. Ошентип, беттик молекулалар суюктуктун борборуна тартылып, молекулалардын капталган катмарын түзүшөт. Бул молекулалардын беттик катмары суюктуктун үстүндө жука пленка катары кызмат кылат. Эгерде чыныгы жашоодогу суу тепкичинин мисалын ала турган болсок, ал бул жука пленканы суунун бетине жайгаштыруу үчүн колдонот. Бул катмарда жылат. Бул катмар болбосо, дароо чөгүп кетмек. Беттик чыңалуу бетке тартылган бирдик узундук сызыгына перпендикуляр бетке параллель күч катары аныкталат. Беттик чыңалуу бирдиктери: Nm-1 Беттик чыңалуу дагы бирдик аянтка энергия катары аныкталат. Бул ошондой эле беттик чыңалууга жаңы бирдик берет Jm-2 Эки аралашпаган суюктуктун ортосунда пайда болгон беттик чыңалуу, фаза аралык чыңалуу деп аталат.
Илешкектүүлүк деген эмне?
Илешкектүүлүк, жылышуу стрессинен же тартылуу стрессинен деформацияланып жаткан суюктуктун каршылыгынын өлчөмү катары аныкталат. Көбүрөөк сөз менен айтканда, илешкектүүлүк суюктуктун "ички сүрүлүүсү" болуп саналат. Ал ошондой эле суюктуктун калыңдыгы деп аталат. Илешкектүүлүк - бул эки катмар бири-бирине салыштырмалуу кыймылдаган суюктуктун эки катмарынын ортосундагы сүрүлүү. Сэр Исаак Ньютон суюктуктар механикасында пионер болгон. Ал Ньютондук суюктук үчүн катмарлардын ортосундагы жылышуу чыңалуу катмарларга перпендикуляр багытта ылдамдык градиентине пропорционалдуу деп эсептейт. Бул жерде колдонулган пропорционалдык константа (пропорционалдык фактор) суюктуктун илешкектүүлүгү. Илешкектүүлүк адатта грекче “µ” тамгасы менен белгиленет. Суюктуктун илешкектүүлүгүн вискозиметрлер жана реометрлер аркылуу өлчөөгө болот. Илешкектүүлүктүн бирдиктери Паскаль-секунд (же Nm-2s). cgs системасы илешкектүүлүгүн өлчөө үчүн Жан Луи Мари Пуазейлдин ысымы менен аталган "poise" бирдигин колдонот. Суюктуктун илешкектүүлүгүн бир нече эксперименттер менен да ченесе болот. Суюктуктун илешкектүүлүгү температурага жараша болот. Температура жогорулаган сайын илешкектүүлүк төмөндөйт.
τ=μ ∂u/∂y
Илешкектүүлүк теңдемелери жана моделдери Ньютондук эмес суюктуктар үчүн өтө татаал.
Беттик чыңалуу менен илешкектүүлүктүн ортосунда кандай айырма бар?
• Беттик чыңалууну суюктуктардагы тең салмактуу эмес молекулалар аралык күчтөрдүн, ал эми илешкектүүлүктүн кыймылдуу молекулалардагы күчтөрдүн натыйжасында пайда болгон окуя катары кароого болот.
• Беттик чыңалуу кыймылдуу жана кыймылсыз суюктуктарда да бар, бирок илешкектүүлүк кыймылдуу суюктуктарда гана көрүнөт.
