Səthi Gərginlik vs Özlülük
Özlülük və səthi gərginlik mayelərin mexanikası və statikası ilə bağlı çox vacib iki hadisədir. Hidrodinamika, aerodinamika və hətta aviasiya kimi sahələr bu hadisələrin nəticələrindən təsirlənir. Bu cür sahələrdə üstün olmaq üçün bu hadisələrdə sağlam biliyə sahib olmaq çox vacibdir. Bu məqalə özlülük və səth gərginliyini müqayisə edəcək və ikisi arasındakı fərqləri təqdim edəcək.
Səthi Gərginlik nədir?
Homojen maye düşünün. Mayenin mərkəzi hissələrindəki hər bir molekul onu hər tərəfə çəkən eyni miqdarda qüvvəyə malik olacaqdır. Ətrafdakı molekullar mərkəzi molekulu hər istiqamətə bərabər şəkildə çəkirlər. İndi səth molekulunu nəzərdən keçirək. Onun üzərində yalnız mayeyə doğru hərəkət edən qüvvələr var. Hava-maye yapışdırıcı qüvvələr hətta maye-maye yapışdırıcı qüvvələr qədər güclü deyil. Buna görə də, səth molekulları mayenin mərkəzinə doğru çəkilir və molekulların dolu təbəqəsi yaradır. Molekulların bu səthi təbəqəsi mayenin üzərində nazik bir təbəqə rolunu oynayır. Su nərdivanının real həyat nümunəsini götürsək, o, özünü suyun səthinə yerləşdirmək üçün bu nazik təbəqədən istifadə edir. Bu təbəqədə sürüşür. Bu təbəqə olmasaydı, dərhal boğulardı. Səthi gərginlik, səthə çəkilmiş vahid uzunluq xəttinə perpendikulyar olan səthə paralel qüvvə kimi müəyyən edilir. Səth gərginliyinin vahidləri Nm-1 Səthi gərginlik eyni zamanda vahid sahəyə düşən enerji kimi müəyyən edilir. Bu həm də səthi gərginliyə yeni bir vahid verir Jm-2 Qarışmayan iki maye arasında baş verən səth gərginliyi fazalararası gərginlik kimi tanınır.
Özlülük nədir?
Viskozite, kəsmə gərginliyi və ya dartılma gərginliyi ilə deformasiyaya uğrayan mayenin müqavimətinin ölçüsü kimi müəyyən edilir. Daha ümumi sözlə, özlülük bir mayenin "daxili sürtünməsi" dir. Buna mayenin qalınlığı da deyilir. Özlülük sadəcə olaraq iki təbəqə bir-birinə nisbətən hərəkət etdikdə mayenin iki təbəqəsi arasındakı sürtünmədir. Ser Isaac Newton maye mexanikasında pioner idi. O, Nyuton mayesi üçün təbəqələr arasındakı kəsmə gərginliyinin təbəqələrə perpendikulyar istiqamətdə sürət qradiyenti ilə mütənasib olduğunu irəli sürdü. Burada istifadə olunan mütənasib sabit (mütənasiblik əmsalı) mayenin özlülüyüdür. Özlülük adətən yunan hərfi “µ” ilə işarələnir. Bir mayenin özlülüyü viskozimetrlər və reometrlərdən istifadə etməklə ölçülə bilər. Özlülük vahidləri Paskal-saniyədir (və ya Nm-2s). cgs sistemi özlülüyü ölçmək üçün Jean Louis Marie Poiseuille adına "poise" vahidindən istifadə edir. Bir mayenin özlülüyü bir neçə təcrübə ilə də ölçülə bilər. Bir mayenin özlülüyü temperaturdan asılıdır. Temperatur artdıqca özlülük azalır.
τ=μ ∂u/∂y
Özlülük tənlikləri və modelləri Nyutondan olmayan mayelər üçün çox mürəkkəbdir.
Səth gərginliyi ilə özlülük arasında fərq nədir?
• Səth gərginliyi mayelərdə balanssız molekullararası qüvvələr, özlülük isə hərəkət edən molekullar üzərindəki qüvvələr səbəbindən baş verən hadisə kimi qəbul edilə bilər.
• Səthi gərginlik həm hərəkət edən, həm də hərəkət etməyən mayelərdə mövcuddur, lakin özlülük yalnız hərəkət edən mayelərdə görünür.
