Sirt tarangligi haqida

Sirt tarangligi — suyuqlik sirtining mumkin bo‘lgan eng kichik sirt yuzasiga qisqarishga intilish xossasidir. E’tibor berganmisiz: stakanni suv bilan limmo-lim to‘ldirganingizda, toshib ketishidan oldin yana bir necha tomchi qo‘sha olasiz. Yoki hech termometr sinib, to‘kilib tushgan simobning qanday tutishini kuzatganmisiz? Bularning barchasi sirt tarangligi tufayli sodir bo‘ladi. Keling, bu tushunchani, sirt tarangligi ta’rifini, uning SI birligi, formulasi va misollari bilan birga tushunib olaylik.

Sirt tarangligi nima?

Sirt tarangligi ta’rifiga ko‘ra, bu suyuqlik sirtining boshqa faza bilan tutashganda yuz beradigan hodisadir (u boshqa bir suyuqlik ham bo‘lishi mumkin). Suyuqliklar imkon qadar eng kichik sirt yuzasini egallashga intiladi. Suyuqlikning sirt qatlami elastik parda kabi tutadi.

“Sirt tarangligi — bu suyuqlik sirt qatlamidagi zarrachalarning suyuqlikning asosiy qismi tomonidan tortilishi natijasida hosil bo‘ladigan sirt pardasining tarangligi bo‘lib, u sirt yuzasini minimallashtirishga intiladi”.

Sirt tarangligi faqat berilgan suyuqlik ichidagi zarrachalar orasidagi tortishish kuchlariga emas, balki u bilan tutashgan qattiq, suyuq yoki gaz moddalarning tortishish kuchlariga ham bog‘liq. Sirt tarangligi hodisasiga sabab bo‘ladigan energiyani taxminan birlik yuza bo‘yicha sirt qatlamidagi molekulalarni ajratib olish uchun zarur bo‘ladigan ish yoki energiyaga teng deb tasavvur qilish mumkin.

Sirt tarangligi odatda dyn/cm da o‘lchanadi; bunda 1 sm uzunlikdagi pardani uzish uchun zarur kuch dyne larda ifodalanadi.

Quyidagi jadvalda turli suyuqliklarning sirt tarangligi keltirilgan:

Suyuqlik	Sirt tarangligi (N/m)
Vodorod	2.4
Geliy	0.16
Suv	0.072
Etanol	22.0
Natriy xlorid	114

Sirt tarangligi ta’rifi bizga shuni ko‘rsatadiki, sirt tarangligi asosan berilgan suyuqlik ichidagi zarrachalar orasidagi tortishish kuchlariga, shuningdek u bilan tutashgan gaz, qattiq modda yoki suyuqlikka ham bog‘liq.

Sirt tarangligiga nima sabab bo‘ladi?

Van-der-Vaals kuchlari kabi molekulalararo kuchlar suyuqlik zarrachalarini bir-biriga tortadi. Sirtda joylashgan zarrachalar suyuqlikning qolgan qismi tomon tortiladi. Sirt tarangligi quyidagicha ta’riflanadi:

Sirt kuchi F ning ushbu kuch ta’sir qilayotgan uzunlik L ga nisbatidir.

Matematik tarzda sirt tarangligi quyidagicha ifodalanadi:

T=F/L

Bu yerda,

F — birlik uzunlikka to‘g‘ri keladigan kuch
L — kuch ta’sir qiladigan uzunlik
T — suyuqlikning sirt tarangligi

Sirt tarangligining birligi nima?

Sirt tarangligining SI birligi Nyuton/metr yoki N/m dir. Boshqa birliklar quyidagi jadvalda keltirilgan.

SI birligi	N/m
CGS birligi	dyn/cm

Sirt tarangligining o‘lchamligi

Ma’lumki, sirt tarangligi quyidagi formula bilan beriladi:

Sirt tarangligi = F/L

Biz bilamizki, F = ma, ushbu qiymatni formulaga qo‘ysak, quyidagini olamiz:

=ma/L

Tenglamaga asosiy kattaliklarni qo‘ysak, quyidagini olamiz:

=MLT^-2L^-1

Yana soddalashtirsak, quyidagini olamiz:

=MT^-2

Demak, sirt tarangligining o‘lcham formulasi MT^-2 ga teng.

Sirt tarangligiga misollar

Suv o‘lchagichlar deb ataluvchi mayda hasharotlar suv yuzasini teshib o‘ta olmaydigan darajada yengil bo‘lgani uchun suv ustida yura oladi. Shunga o‘xshash, tabiatda sirt tarangligiga oid turli misollar uchraydi. Ayrim holatlar quyida keltirilgan:

Hasharotlarning suv ustida yurishi
Ignaning suv yuzasida suzib turishi
Yomg‘ir o‘tkazmaydigan chodir materiallari, bunda suvning sirt tarangligi chodir materialidagi g‘ovaklarni berkitib turadi
Sariqlik uchun klinik tahlil
Sirt tarangligi past bo‘lgan dezinfeksiyalovchi vositalar (dezinfeksiyalovchi vositalar past sirt tarangligiga ega eritmalardir)
Sovun va yuvish vositalari yordamida kiyim yuvish, chunki ular suvning sirt tarangligini kamaytiradi
Sovuq suv bilan yuvish
Dumaloq pufakchalar, bunda suvning sirt tarangligi suv pufakchalari hosil bo‘lishi uchun devor tarangligini ta’minlaydi
Ushbu hodisa suyuqlik tomchilarining shakliga ham sabab bo‘ladi

Sirt tarangligi qanday hisoblanadi?

Quyida formuladan foydalanib sirt tarangligini hisoblashga misol keltirilgan.

Tortish kuchi 7 N ga, kuch ta’sir qiladigan uzunlik esa 2 m ga teng bo‘lgan suyuqlikning sirt tarangligini hisoblang.

Yechim:

Berilgan:

F = 7 N
L = 2 m

Formulaga ko‘ra,

T = F/L

⇒ T = 7/2

⇒ T = 3.5 N/m

O‘lchash usullari

Sirt tarangligini o‘lchashning ayrim usullari quyida keltirilgan:

Aylantiriluvchi tomchi usuli (Spinning drop method)
Osilgan tomchi usuli (Pendant drop method)
Dyui–Padday usuli (Du Noüy–Padday method)
Dyui halqa usuli (Du Noüy ring method)
Vilgelmi plastinka usuli (Wilhelmy plate method)
Osilgan tomchi usuli (Pendant drop method)
Stalagmometrik usul (Stalagmometric method)
Kapillyar ko‘tarilish usuli (Capillary rise method)
Pufakcha bosimi usuli (Bubble pressure method)
Sferik va yarimsharsimon suyuqlik tomchilarining rezonans tebranishlari
Muallaq tomchilarning tebranish chastotasi
Tayanchli tomchi usuli (Sessile drop method)

Ko‘p beriladigan savollar – FAQ

Nega yomg‘ir tomchisi sharsimon bo‘ladi?

Suyuqlik molekulalari orasidagi kohezion kuchlarning mavjudligi va suyuqlikning sirt tarangligi sababli.

Sovun pufagi zaryadlansa nima bo‘ladi?

Sovun pufagi zaryadlanganda u kengayadi.

Sirt tarangligining o‘lcham formulasi nima?

Sirt tarangligining o‘lcham formulasi: [ML⁰T^-2].

Qaynash nuqtasida suvning sirt tarangligi qancha bo‘ladi?

Qaynash nuqtasida suvning sirt tarangligi nolga teng.

Sirt tarangligi kelib chiqishiga qanday kuchlar sabab bo‘ladi?

Sirt tarangligi kelib chiqishiga sabab bo‘ladigan kuchlar — kohezion kuch va adgezion kuchdir.