Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
БЕТТІК КЕРІЛУ
Беттік керілу тұрақты температурадағы сұйықтықтың қандай да бір бетін жасауға кеткен жұмыстың осы беттің ауданынының қатынасымен анықталады
.
Сұйықтың тепе-теңдік қалыпта болу шарты – беттік қабаттың минимум энергиясы. Сондықтан сыртқы күштер жоқ немесе салмақсыздық жағдайында ауданы минимумға ұмтылады да, шар формасын алады.
Сұйықтың беттік қабатының минимумға ұмтылуы – бұл қабатта жанама бетімен әсер ететін күштердің – беттік керілу күштерінің бар екені көрінеді. Егер сұйықтың бетінен кесінді алсақ, бұл күштерді тілшелермен кесіндіге перпендикуляр түрінде көрсетуге болады (1-сурет). Беттік керілу – беттік керілу күшінің осы күш әсер ететін кесінді ұзындығына қатынасына тең:
.
Беттік керілу температураға тәуелді. Температура өскен сайын беттік керілу азаяды. Беттік керілуді беттік – активті заттар енгізу арқылы азайтуға болады, олар беттік қабатының энергиясын азайтады.
Ерітінділердің беттік керілуі таза сұйықтардікінен ерекше. Судағы қант беттік керілуді көбейтеді, ал ас тұзы оны азайтады. Сұйықтықтардың беттік керілуін азайтатын заттарды беттік- активті заттар деп атайды. Тек жууға арналған заттар өндірісінде емес, сонымен қатар биологиялық үрдістерде, жасушалық және молекулалық деңгейлерде маңызы бар. Беттік – активті заттар өсімдіктерде, жануарлардың сұйықтықтарында болады.
ТҰТҚЫРЛЫҚ
Тұтқырлық - Қабаттар арасындағы F ұйкелес күшінің шамасы әсерлесуші қабаттардың S ауданына, (dv/dx)- жылдамдықтың градиентіне тура пропоционал болады:
(1)
Бұл теңдеу Ньютон теңдеуі деп аталады. Мұндағы - ішкі үйкеліс коэффициенті, динамикалық тұтқырлық (немесе тұтқырлық) деп аталатын пропорционалдық коэффициенті. Тұтқырлық сұйықтықтың күйінен және молекулалық қасиеттерінен тәуелді.
Тұтқырлықтың өлшем бірлігі ретінде паскаль*секунд алынған (Па*с). Кейбір кезде тұтқырлықты Пуазбен (П) де өлшейді.
– тұтқырлық коэффициентінің шамасы температура мен қысымға тәуелді, яғни температура жоғарылаған кезде сұйық молекулаларының тепе-тендік қалпы өзгеріп, сұйықтың аққыштығы артады, сәйкесінше оның тұтқырлығы кемиді. Қысым артқан сайын сұйықтықтардың тұтқырлығы арта түседі, өйткені молекуланың тепе-теңдік күйдің маңында жасайтын тербелмелі қозғалысына қажетті уақыт (релаксация уақыты) артады, яғни сұйықтың тұтқырлығы релаксация тура пропорционал болады деген сөз.
Көптеген сұйықтар үшін, мысалы су үшін, тұтқырлық - нен тәуелсіз, мұндай сұйықтықтар Ньютон теңдеуіне (1) бағынады және оларды Ньютондық сұйықтықтар деп атаймыз. (1) теңдеуге бағынбайтын сұйықтықтарды Ньютондық емес сұйықтықтар деп атаймыз. Кейде Ньютондық сұйықтықтардың тұтқырлығын қалыпты деп, ал Нютондық емес сұйықтықтардың тұтқырлығын аномаль деп атаймыз.
Күрделі және ірі молекулалардан тұратын сұықтықтардың, мысалы полимерлер ерітіндісі, және молекулалардың немесе бөлшектерінің тізбектелуіне байланысты кеңістіктік структуралар ньютондық емес болып табылады.
Тұтқыр сұйықтықтар мен газдардың түтіктер бойымен ағуы техникада (мысалы, мұнай- және газқұбырлары), сондай-ақ биологиялық жүйелерде (адамның қанайналу жүйесі, өкпе жүйесінің трахеясы - әртүрлі диаметрлі тармақталынған цилиндрлік тамырлардың жиыны) кездесетін кең таралған құбылыс. Ұзындығы l болатын, екі ұшындағы қысымдар айырымы -ға тең, уақыт ішінді түтік бойымен ағып өтетін сұйықтықтың V көлемі Пуазейль формуласымен өрнектеледі:
(2)
(2) көріп отырғанымыздай берілген сыртқы шарт жағдайларында (р1 и р2) түтік бойымен бірлік уақыт ішінде тұтқырлығы аз және түтіктің радиусы үлкен болған сайын соншама көп сұйықтық ағып шығады.
Сұйықтықтардың тұтқырлығы тәжірибе жүзінде анықтауға арналған әдістер жиынтығын вискозиметрия деп, ал оған қажетті құралды вискозиметр деп атайды. Ұсынып отырған Оствальдтың капиллярлық вискозиметрі 2-сурете көрсетілген. Вискозиметрдің бір ұшы капиллярлық түтік болып табылады.
Капиллярдағы сұйықтық гидростатикалық қысым әсерінен қозғалады
мұндағы - сұйықтық тығыздьғы; h – вискозиметрдің екі шетіндегі сұйықтықтар деңгейінің айырымы.
МИКРОСКОП
Микроскоп – қарусыз көзбен көре алмайтын объектілердің үлкейтілген кескіндерін алуға арналған оптикалық құрал. Адамның көзі табиғи оптикалық жүйеге жатады, ол элементтер арасындағы ара қашықтықты ажырату жағдайына қарай сипаттайды.
Бұл шамадан микроағзалардың, жасушалардың, микроқұрылымдардың өлшемдері көп кіші болады. Осындай объектілерді бақылау және оқып үйрену үшін микроскоптың әртүрлі типтері пайдаланылады. Микроскоптың көмегімен микрообъектілердің формасы, өлшемдері және басқа сипаттамалары анықталады. Оптикалық микроскоп 0,2мк-ға дейінгі
элементтер арасындағы құрылымдарды ажыратуға мүмкіндік береді.
Кіші денелерді үлкейтіп көрсету үшін микроскоп қолданылады. Микроскоп fоб және fок ара қашықтықтармен бөлінгенекі оптикалық жүйелердің комбинациясынан (бір немесе бірнеше линзалар) тұрады. Кіші объекті лупа сияқты окулярдың көмегімен шын (нақты), үлкейтілген кескінін беретін объективтің алдыңғы жағындағы фокусына (денеге бағытталған линзалар жүйесі) орналастырылады. Микроскопта объектіні жарықтандыру конденсордың көмегімен (объектіде жарықты шағылдыратын линзалар жүйесі) жүзеге асырылады.
Микроскопта дененің кескінін салуды қарастырайық: Объективтің фокусын fоб, ал окулярдың фокусын fок белгілейміз. fоб және fок ара қашықтығын микроскоптың тубусының ұзындығы деп атайды, оны L-мен белгілейміз. Объективті денеге (АВ) fоб фокусына жақын фокустық ара қашықтығында орналастырылады. Сол себептен объектив фокустық ара қашықтығынан алыс шын (нақты) үлкейтілген және кері кескін (А1 В1) береді. Бұл кескінді біз жазық лупадағы сияқты окулярдан көреміз. Объектив берген кескін окулярдың ішінде fок фокусына жақын бір еселік фокустық ара қашықтығында орналасады. Окуляр объектив берген кескінді жалған, үлкейтілген, тура кескін (А11В11)
түрінде береді. Микроскопта дененің кескіні жалған, үлкейтілген, кері болып көрінеді.
Микроскоптың сызықты үлкейтілуін мына түрде бағалауға болады:
Объектив берген дененің ара қашықтығы объективтің ара қашықтығына, кескіннің
ара қашықтығы L тубусының оптикалық ұзындығына тең. N1 объективтің үлкейтуі қатынасымен өрнектеледі. Окулярдың кескінін салуда денеге дейінгі ара қашықтығы fок окулярдың фокустық ара қашықтығына тең, кескінге дейінгі ара қашықтық S-ке (S=25 см )
тең. Сондықтан окулярдың үлкейтуі мынаған тең: N2=.Толық үлкейтуі: N=
Микроскоптың үлкейтуінің абсолют мәні қанша көп болса, объектив пен окулярдың фокустық ара қашықтығы сонша аз болады.
РЕФРАКТОМЕТР
Рефрактометрдің негізгі бөліктері 1 және 2 тік бұрышты призмалардан тұрады. Бұл призмалар бірдей шыныдан жасалынады. (2 сурет). Призмалар гипотенузаларының саңылауы болатын қабырғасымен тиісіп тұрады. Призмалар арасына сыну көрсеткіші зерттелетін ерітіндіні тамызады. Жарық шоғы 3 көзінен шығып, үстіңгі призманың қабырғасына келіп түседі де, сынып АВ гипотенузалар қабырғасына түседі. АВ қабырғасына келіп түскен жарық шоғы шашырайды да, ерітінді арқылы төменгі призманың СД қабырғасына әр түрлі 00-900 градуспен жетеді. Егер ерітіндінің сыну көрсеткіші шынының сыну көрсеткішінен төмен болса, онда жарық шоғы 2 призмаға енеді. Осы бұрыштың ішкі кеңістігі жарықталынған, ал қалған бөлігі қараңғы болады.
Осылай етіп, көру трубасында екі кеңістік пайда болады: жарық және қараңғы. Екі ортаның жарық және қараңғы ортаның шекарасы зерттелетін сұйықтың сыну көрсеткішінен тәуелді сынудан шектік бұрышы арқылы сипаттайды.
ФОТОКАЛОРИМЕТР
Жарық толқынының энергиясы заттың ішкі энергиясының басқа түріне айналып кеткенде жарықтың жұтылуы құбылысы байқалады. Жарықтың жұтылуы деп қандай да бір заттан жарық өткенде қарқындылығының әлсіреуін айтамыз:
I= I0 e-kλl. (1)
Бұл Бугердің жарықтың жұтылуын сипаттайтын формуласы. kλ – жұтылу көрсеткіші, ол ортадағы е еселенген жұтылудан жарықтың қарқындылығы әлсірейтін ара қашықтығына кері шама болып табылады.
Бугер – Ламберт – Бер заңы: (2)
Берілген денеден өтетін сәуле шығару ағынының осы денеге түсетін сәуле шығару ағынына қатынасын өткізгіштік коэффициенті деп атайды. Осы қарқындылықтың қатынасын мына түрге келтіреміз: * . (3)
Өткізгіштік коэффициентіне кері ондық лоарифмдік шаманы ерітіндінің оптикалық тығыздығы дейді: * D= Lg(l/) =Lg(Io/Il)=Cl. (4)
Бугер – Ламберт – Бер заңының негізінде боялған ерітіндіде заттың концентрациясын анықтау фотометрлік әдістері (концентрациялық колориметрия) жасалған. Бұл әдістерде ерітіндіден өтетін жарық ағындары өлшенеді. және байланыстары заттың өткізгіштік спектрлері болып табылады. Егер С1мен С2 концентрациялары, l1 және l2 қалыңдықтары заттың екі ерітінділердегі жарықтың жұтылуы бірдей, онда оптикалық тығыздықтары тең болады.
, мұндағы .
2-сурет
3-сурет