ზედაპირის დაჭიმულობა სიბლანტის წინააღმდეგ
სიბლანტე და ზედაპირული დაძაბულობა არის ორი ძალიან მნიშვნელოვანი ფენომენი სითხეების მექანიკასა და სტატიკასთან დაკავშირებით. ისეთ სფეროებზე, როგორიცაა ჰიდროდინამიკა, აეროდინამიკა და ავიაციაც კი გავლენას ახდენს ამ ფენომენების შედეგები. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ამ ფენომენების საფუძვლიანი ცოდნის ქონა, რომ გამოირჩეოდეთ ასეთ სფეროებში. ეს სტატია შეადარებს სიბლანტეს და ზედაპირულ დაძაბულობას და წარმოგიდგენთ განსხვავებებს ამ ორს შორის.
რა არის ზედაპირული დაჭიმულობა?
განვიხილოთ ერთგვაროვანი სითხე. სითხის ცენტრალურ ნაწილებში ყველა მოლეკულას ექნება ზუსტად იგივე რაოდენობის ძალა, რომელიც მას ყველა მხარეს უბიძგებს.მიმდებარე მოლეკულები ცენტრალურ მოლეკულას ერთნაირად უბიძგებენ ყველა მიმართულებით. ახლა განიხილეთ ზედაპირის მოლეკულა. მასზე მოქმედებს მხოლოდ ძალები სითხის მიმართ. ჰაერი - თხევადი წებოვანი ძალები არც ისე ძლიერია, როგორც თხევადი - თხევადი შეკრული ძალები. ამრიგად, ზედაპირის მოლეკულები იზიდავს სითხის ცენტრისკენ, რაც ქმნის მოლეკულების შეფუთულ ფენას. მოლეკულების ეს ზედაპირული ფენა მოქმედებს როგორც თხელი ფილმი სითხეზე. თუ ავიღებთ წყლის სტრაიდერის რეალურ მაგალითს, ის იყენებს ამ თხელ ფენას წყლის ზედაპირზე დასაყენებლად. ის სრიალებს ამ ფენაზე. ეს ფენა რომ არა, მაშინვე დაიხრჩო. ზედაპირული დაძაბულობა განისაზღვრება, როგორც ზედაპირის პარალელურად ძალა, რომელიც პერპენდიკულარულია ზედაპირზე დახატული ერთეული სიგრძის ხაზის მიმართ. ზედაპირული დაძაბულობის ერთეულებია Nm-1 ზედაპირული დაძაბულობა ასევე განისაზღვრება, როგორც ენერგია ერთეულ ფართობზე. ეს ასევე იძლევა ზედაპირული დაძაბულობის ახალ ერთეულს Jm-2 ზედაპირული დაძაბულობა, რომელიც წარმოიქმნება ორ შეურევ სითხეს შორის, ცნობილია როგორც ინტერფეისული დაძაბულობა.
რა არის სიბლანტე?
სიბლანტე განისაზღვრება, როგორც სითხის წინააღმდეგობის საზომი, რომელიც დეფორმირებულია ან ათვლის ძაბვის ან დაჭიმვის დაძაბულობის შედეგად. უფრო გავრცელებული სიტყვებით რომ ვთქვათ, სიბლანტე არის სითხის „შიდა ხახუნი“. მას ასევე მოიხსენიებენ, როგორც სითხის სისქეს. სიბლანტე არის უბრალოდ ხახუნი სითხის ორ ფენას შორის, როდესაც ორი ფენა მოძრაობს ერთმანეთთან შედარებით. სერ ისააკ ნიუტონი სითხის მექანიკის პიონერი იყო. მან დაადგინა, რომ ნიუტონის სითხეში ათვლის ძაბვა ფენებს შორის არის სიჩქარის გრადიენტის პროპორციული ფენების პერპენდიკულარული მიმართულებით. აქ გამოყენებული პროპორციული მუდმივი (პროპორციულობის ფაქტორი) არის სითხის სიბლანტე. სიბლანტე ჩვეულებრივ აღინიშნება ბერძნული ასო "µ"-ით. სითხის სიბლანტის გაზომვა შესაძლებელია ვისკომეტრებისა და რიომეტრების გამოყენებით. სიბლანტის ერთეულებია პასკალ-წამები (ან Nm-2s). სიბლანტის გასაზომად cgs სისტემა იყენებს ჟან ლუი მარი პუაზის სახელობის ერთეულს "poise".სითხის სიბლანტე ასევე შეიძლება შეფასდეს რამდენიმე ექსპერიმენტით. სითხის სიბლანტე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. სიბლანტე მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
τ=μ ∂u/∂y
სიბლანტის განტოლებები და მოდელები ძალიან რთულია არანიუტონის სითხეებისთვის.
რა განსხვავებაა ზედაპირულ დაძაბულობასა და სიბლანტეს შორის?
• ზედაპირული დაძაბულობა შეიძლება ჩაითვალოს ინციდენტად, რომელიც ხდება სითხეებში დაუბალანსებელი ინტერმოლეკულური ძალების გამო, ხოლო სიბლანტე წარმოიქმნება მოძრავ მოლეკულებზე ძალების გამო.
• ზედაპირული დაძაბულობა არის როგორც მოძრავ, ისე არამოძრავ სითხეებში, მაგრამ სიბლანტე ვლინდება მხოლოდ მოძრავ სითხეებში.
