Ushbu maqolada siz qovushoqlik (viscosity) nima ekanini, u qanday o‘lchanishini va suyuqlikning qovushoqlik tenglamasini bilib olasiz. Shuningdek, qovushoqlik nima sababdan muhim ekanini ham ko‘rib chiqasiz.

Qovushoqlik nima?

Aksariyat suyuqliklar harakatga ma’lum darajada qarshilik ko‘rsatadi va biz bu qarshilikni “qovushoqlik” deb ataymiz. Qovushoqlik suyuqlik qatlamlari orasida nisbiy harakat yuzaga kelganda paydo bo‘ladi. Aniqroq aytganda, u suyuqlik oqayotgan paytda qatlamlar bir-birining ustidan sirg‘alib o‘tayotganda ular orasida yuzaga keladigan ichki ishqalanish tufayli oqimga ko‘rsatiladigan qarshilikni o‘lchaydi. Qovushoqlikni suyuqlikning “quyuqligi” yoki uning ichidan o‘tayotgan jismlarga ko‘rsatadigan qarshiligi o‘lchovi sifatida ham tasavvur qilish mumkin.

Qovushoqligi katta bo‘lgan suyuqlik harakatga kuchliroq qarshilik ko‘rsatadi, chunki uning molekulalararo kuchlari kuchli bo‘lib, bu katta ichki ishqalanishni hosil qiladi va qatlamlarning bir-biriga nisbatan siljishini qiyinlashtiradi. Aksincha, qovushoqligi kichik bo‘lgan suyuqlik oson oqadi, chunki uning molekulyar tuzilishi harakat paytida juda kam ishqalanish yuzaga keltiradi. Gazlar ham qovushoqlik xossasiga ega, ammo odatiy sharoitlarda buni sezish qiyinroq.

Qovushoqlik ta’rifi

Qovushoqlikning ta’rifi quyidagicha:

Qovushoqlik — suyuqlikning oqimga qarshilik ko‘rsatish o‘lchovidir.

Qovushoqlikning SI birligi puazeyl (PI) dir. Uning boshqa birliklari kvadrat metrga nisbatan nyuton-soniya (N s m^-2) yoki paskal-soniya (Pa s.) hisoblanadi. Qovushoqlikning o‘lcham formulasi [ML^-1T^-1] dir.

Suyuqliklarning qovushoqligi harorat oshishi bilan tez kamayadi, gazlarning qovushoqligi esa harorat oshishi bilan ortadi. Shuning uchun qizdirilganda suyuqliklar osonroq oqadi, gazlar esa sekinroq oqadi. Shuningdek, modda miqdori o‘zgarganda qovushoqlik o‘zgarmaydi, shu sababli u intensiv xossa hisoblanadi.

Qovushoqlik formulasi

Qovushoqlik suyuqlikdagi siljish kuchlanishining tezlik gradientiga nisbatiga ko‘ra o‘lchanadi. Agar shar suyuqlik ichiga tashlansa, qovushoqlikni quyidagi formula yordamida aniqlash mumkin:

Bu yerda ∆ρ — suyuqlik va sinalayotgan shar orasidagi zichliklar farqi, a — sharning radiusi, g — erkin tushish tezlanishi, v — esa sharning tezligi.

Qovushoqlik turlari

Qovushoqlik — suyuqlikning oqimiga nisbatan ishqalanish o‘lchovidir. Suyuqlik qovushoqligini o‘lchashning quyidagi ikki usuli mavjud:

• Dinamik qovushoqlik (mutlaq qovushoqlik)
• Kinematik qovushoqlik

Usullardan biri — tashqi kuch qo‘llanganda suyuqlikning oqimga ko‘rsatadigan qarshiligini o‘lchashdir. Bu dinamik qovushoqlik deb ataladi. Ikkinchi usul esa suyuqlikning gravitatsiya ta’siri ostida oqishga ko‘rsatadigan qarshiligini o‘lchashdir. Suyuqlik qovushoqligining bu ko‘rinishi kinematik qovushoqlik deb ataladi.

Ko‘pchilik bu ikki qovushoqlik o‘lchovini bir xil deb o‘ylab adashtiradi. Aslida esa ular o‘rtasida sezilarli farqlar mavjud. Ayrim qo‘llanmalarda kinematik qovushoqlik mutlaq yoki dinamik qovushoqlikka qaraganda foydaliroq bo‘ladi.

Nyuton va no-Nyuton suyuqliklari

Harorat va bosim suyuqlikning qovushoqligiga ta’sir qiladi. Ushbu matnga ko‘ra, suyuqliklarning qovushoqligi harorat oshishi bilan tez ortadi. Bosim ortganda esa suyuqlik molekulalarining qovushoqligi, suyuqlik oqimiga qarshilik kuchaygani sababli, ortadi.

Agar qovushoqlik bosimga bog‘liq holda o‘zgarmasa, bunday modda Nyuton suyuqligi deb tavsiflanadi. Agar qovushoqlik kuchlanish yoki harorat o‘zgarishi bilan o‘zgarsa, u no-Nyuton suyuqligi deb tavsiflanadi. Suv — Nyuton suyuqligiga, tish pastasi esa no-Nyuton suyuqligiga misol bo‘ladi.

Qovushoqlikni o‘lchash

Qovushoqlikni o‘lchashning eng sodda usuli — metall shar kabi jismni suyuqlik ichiga tushirib, uning tushish vaqtini o‘lchashdir. Shar qanchalik sekin tushsa, qovushoqlik shunchalik katta bo‘ladi. Biroq qovushoqlikning aniqroq qiymati viskozimetr yordamida aniqlanadi.

U-simon naychali viskozimetr

U-simon naychali viskozimetrlar shisha kapillyar viskozimetrlar yoki Ostvald viskozimetrlari deb ham ataladi.

Viskozimetr ikkita rezervuar kolbacha va kapillyar naychadan iborat bo‘ladi. U-simon naychaning bir yelkasida kapillyar, ya’ni aniq tor ichki diametrli vertikal qism joylashgan bo‘ladi. Uning yuqorisida kolbacha, boshqa yelkaning pastroq qismida esa yana bir kolbacha bo‘ladi, rasmda ko‘rsatilganidek.

Ishlash jarayonida yuqori kolbacha yordamida suyuqlik so‘rib olinadi, so‘ng suyuqlik kapillyar orqali pastki kolbachaga oqiziladi. Ikki belgi (biri yuqori kolbacha ustida, ikkinchisi undan pastda) ma’lum hajmni ko‘rsatadi. Suyuqlikning shu belgilar orasidan o‘tishiga ketgan vaqt kinematik qovushoqlikka proporsional bo‘ladi.

Aksariyat sanoat qurilmalarida aylantirish koeffitsiyenti berilgan bo‘ladi. Sinov suyuqligining ikki nuqta orasidan oqib o‘tish vaqti o‘lchanadi. O‘lchangan vaqt viskozimetr koeffitsiyentiga ko‘paytirilsa, kinematik qovushoqlik aniqlanadi.

Ko‘p beriladigan savollar — FAQ

Q1

Qovushoqlik nima?

Qovushoqlik — suyuqlikning oqimga qarshilik ko‘rsatish o‘lchovidir.

Q2

Nima uchun qovushoqlik intensiv xossa hisoblanadi?

Modda miqdori o‘zgarganda qovushoqlik o‘zgarmaydi, shu sababli u intensiv xossa hisoblanadi.

Q3

Qovushoqlik haroratga bog‘liq holda qanday o‘zgaradi?

Suyuqliklarning qovushoqligi harorat oshishi bilan tez kamayadi, gazlarning qovushoqligi esa harorat oshishi bilan ortadi.

Q4

Qovushoqlik va oqim tezligi qanday bog‘langan?

Qovushoqlik ortgani sari oqim tezligi kamayadi. Oqim tezligi qovushoqlikka teskari proporsionaldir.

Q5

Kinematik qovushoqlik nima?

Kinematik qovushoqlik — suyuqlikning gravitatsion kuchlar ta’siri ostida oqishga nisbatan ichki qarshiligini ifodalovchi o‘lchovdir.