Денелердің физикалық қасиеттері, өлшем бірлігі және өлшемдерді

11 
Біртекті емес қоспаларға сұйықпен араласқан қатты заттарды, сонымен 
қатар басқа сұйықтарда ерітілмеген қоспалар жатады. Біртекті емес қоспаларды 
сипаттау үшін көлемді немесе массалық үлес түсінігін енгізеді, мысалы 
сұйықтықтағы қатты заттың бөлігі.
Барлық заттардың қасиеттерін физикалық (тығыздық, үлестік салмақ, 
тұтқырлық, беттік тартылу және т.б.) және жылуфизикалық (үлестік 
жылусыйымдылық, жылуөткізгіштігі, температураөткізгіштік және т.б.) деп 
бөлуге болады.
Тығыздық. Дене (зат) массасының көлемге қатынасын тығыздық деп 
атайды. Тығыздық (кг/м
3
) 
ρ = M / V (7) 
мұнда, М – дене массасы, кг; V – көлемі, м
3
. 
Тығыздық үлестік көлемге v
ү
кері шама болып табылады;
ρ =1/v
ү
(8) 
мұнда, v
ү
=V/M. 
Ерітіндінің тығыздығы оның массалық үлесіне байланысты болады. 
Екі заттың тығыздығының ара қатынасын салыстырмалы тығыздық деп 
атайды. Әдетте заттардың салыстырмалы тығыздығын тазартылған судың 
салыстырмалы тығыздығымен анықтайды: 
ρ
сал
= ρ/ρ
су
(9) 
мұнда, ρ – заттың тығыздығы; ρ
су
– судың тығыздығы.
Суспензия тығыздығын мына формула бойынша анықтайды: 
ρ
сус
= ρ
қт
φ + ρ
с
(1 – φ)
(10) 
мұнда, ρ
қт
– суспензиядағы қатты заттар тығыздығы, кг/м
3
; φ – суспензиядағы қатты 
фаза үлесі; ρ
с
– сұйық тығыздығы, кг/м
3
. 
20
0
С кезіндегі қантты сироптардың, жемісті шындардың және қантты 
сүттердің тығыздығын мына формула бойынша анықтайды:
ρ
20 
=10[1,42х + (100 – х)],
(11) 
мұнда, х – құрғақ заттардың концентрациясы, %. 
20
0
С жоғары температура кезінде келесі формуланы қолданады:

12 
ρ
t 
= ρ
20
– 0,5(t – 20),
(12) 
мұнда, t - өнім температурасы, 
0
С. 
Томат өнімдерінің тығыздығы: 
ρ
= 1016,76 + 4,4 х – 0,53t.
(13) 
Сусымалы өнімдерді (астық, құмшекер, картоп ұнтақтары және т.б.) 
сипаттау үшін сусыма тығыздығы түсінігін енгізді: 
ρ
н 
= (1 - ε) ρ
тв 
(14) 
мұнда, ρ
н 
– сусымалы өнімнің сусыма тығыздығы, кг/м
3
; ε – сусымалы өнімнің 
қуыстылығы; ε 
= V
M
/ V
Н
; V
M
– бос сусыма материалдың қуыс көлемі, м
3
; V
Н
– бос сусыма 
материалдың көлемі, м
3
; ρ
тв
– материал бөліктерінің шынайы тығыздығы, кг/м
3
. 
Бос сусыма материалдар үшін қуыстылық әдетте мына шекте болады: ε = 
0,38...0,42. 
Тұтқырлық (вязкость). Сұйықтықтардың қасиеттерің ламинарлы ағу 
кезінде күштерге қарсылығын білдіруін және оның бөліктерін салыстырмалы 
орын ауыстыруын тұтқырлық деп атайды. Тұтқырлықты динамикалық және 
кинематикалық деп екі түрге бөледі. 
Тұтқырлық шынайы сұйықтықтың тұтқырлығы болмайтын идеалды 
сұйықтық арасындағы негізгі айырмашылығы болып табылады.
Сұйықтық қабаттарының арасындағы ішкі үйкелесудің алғашқы негізгі 
заңдары 1686 ж. Ньютонмен берілген және келесілерге жіктеледі: 
- тұтқырлық және ішкі үйкелесу күші іс жүзінде қысымға байланысты 
емес; 
- ішкі үйкелесу күші аралас қабаттардың салыстырмалы орын ауыстыру 
жылдамдығына немесе жылдамдық градиентіне тура пропорционалды.
Ньютонмен айтылған сұйықтықтың ішкі үйкелесуі туралы ережесі әрі 
қарай ірі орыс ғалымы Н.П. Петровтың (1836-1920) тәжірибелерімен 
тексерілген. 
Ньютон заңының математикалық формуласы: 
Т = µFdw / dn (15) 
мұнда, Т – ішкі үйкелесу күші немесе жанама күші; µ – тұтқырлықтың динамикалық 
коэффициенті немесе динамикалық тұтқырлық (Па·с); F – сұйық қабаттардың жанасу 
ауданы, м
2
; dw / dn – жылдамдық градиенті (1/с). 
Динамикалық тұтқырлық техникалық бірлік жүйесінде пуаз (П) және 
сантипуазбен өлшенеді және СИ жүйесінде динамикалық тұтқырлық бірлігімен 
байланысты: 1П = 10
-5 
Па·с 

13 
Ньютон заңынан ішкі үйкелесу күші немесе жанама қуат түсінігінен 
шығады.
τ = Т/Р = µdw/dn
(16) 
Соңғы теңдеуден динамикалық тұтқырлық коэффициенті dw/dn = 1 және
τ =µ. 
Кинематикалық тұтқырлық (м
2
/с) келесі теңдеу бойынша анықталады: 
v = µ /p (17) 
Кинематикалық тұтқырлық техникалық бірлік жүйесінде стокс (Ст) және 
сантистокспен өлшенеді. Техникалық бірлік жүйесінде және СИ жүйесінде 
кинематикалық тұтқырлық бірлігінің қатынасының түрі: 1Ст = 10
-4 
м
2
/с = 1 
см
2
/с. 
Тұтқырлық эталоны тазартылған су болып табылады, сондықтан кейбір 
кездері тұтқырлықты Энглер градусымен өлшейді. Энглер градусындағы 
тұтқырлық (°Е) бір ыдыстағы зерттелетін сұйықтың 200 см
3
уақыт аралығында 
τ
1 
және дәл сондай көлемді ыдыста τ уақыттағы 20 С температурада 
тазартылған судың қатынасы, яғни °Е = t
1
/ t болып табылады. 
СИ 
жүйесінде 
(см
2
/с) 
Энглер 
градусының 
тұтқырлығының 
кинематикалық тұтқырлыққа көшуі Убеллод эмпирикалық формуласы 
бойынша орындалады: 
V = 0,0731 °Е – 0,0631/ °Е
(18) 

жүктеу/скачать 1.73 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: