• Активтену энергиясы (Энергая активации) — физика-химиялық жүйе бір күйден екінші күйге ауысқанда, оларды бөліп тұратын кедергіден өтуге қажетті ең үлкен энергия. Молекула бір орыннан екінші орынға ауысу үшін көршіліес молекулалармен байланысын үзу керек. Uа активация энергиясына ие болу керек. Осы энергия жаңа орынға көшкен соң жаңа байланыстар түзілу үшін жұмсалады.

• 24.Сұйық пен газ тұтқырлығының температураға тәуелділігі қандай?

• Газ тұтқырлығы- Бір-бірімен жарыса, бірақ әр түрлі жылдамдықтармен жылжыған газ қабаттары аралығында пайда болатын олардың ішкі үйкеліс күші (тұтқырлығы).

• Сұйықтың тұтқырлығы- Сұйықтың қозғалысы барысында оның өз өңірінде үйкеліс күшін тудыру қабілеті. Сұйықтың тұтқырлығы қатты жылдамдықпен қозғалған сұйық қабаттарының қозғалысын азырақ жылдамдықпен қозғалған сұйық қабаттарына беруге қабілетті. Сұйықтың тұтқырлығының мөлшері температура көрсеткішіне және ерітіндінің үйірімділігіне тәуелді. Физикалық тұрғыдан сұйықтың тұтқырлығы тұтқырлық коэффицентімен бағаланады. ұйық тұтқырлығының температураға байланыстылығын өте күшті болады. Себебі сұйықтың температурасы жоғарылап кризистік температураға жеткенде (мысалы, суды алсақ ол 1000с-та қайнап буға айналады) басқа фазаға өтеді. Әсіресе майлар тұтқырлығының тәуелділігі күшті , мысалы, температурасы 180 С-тан 400 С-қа дейін көтерілгенде кастор майының тұтқырлығы төрт еседей кемиді. сұйықтың тұтқырлық коэффициенті: Сұйық тұтқырлығының әсерінен болатын қозғалыс кезіндегі жанама кернеулігі мынадай: Тұтқырлық коэффициенттің өлшемділігі: η=ML-1T-1

• 25.Беттік керілу коэффициенті дегеніміз не? Молекулалық әсер сферасы?

• Сүйық молекулаларының бір-біріне соншалықты жакын орналасатындығынан олардың арасындағы өзара тартылыс күштері біршама болады. Өзара өрекеттесу кашықтықпен бірге тез өшетіндіктен, қайсыбір қашықтықтан бастап молекулалар арасындағы тартылу күштерін ескермеуге болады. Бүл г қашықтык молекулалар аралқ әсер радиусы деп аталады, ал радиусы r болатын сферамолекуалық әсер сферасы деп аталады. Молекулалық әсер радиусы бірнеше молекулалық эффективтік диаметр шамасында болады.ӘрбІр молекула, центрі осы молекуламен бірдей түсетін молекулалық өсер сферасы шегінде жататын взімен іргелес барлық молекулалармен өрекетге-седі. Сүйық бетінен г шамасынан артықтерендікте орналасқанмолекула үшін барлық осы күштердің тең әсерлісі орташа есеппен нөлге тең болады Егер молекула сүйык бетінен r шамасынан кем болатын терендікте жататын болса, онда жағдай басқаша болады. Будың (немесе сүйық жанаса-тын газдың) тығыздығы сүйықтың тығыздығынан көп кішІ болатындықтан, сүЙыктан тыс шығып түрған молекулалық әсер сферасының бөлігі, сфераның басқа бөл іктерімен салыстырғанда молекулалармен азырақ қаныққан болады. Осының нәтижесінде беттік қабат-тын қалыңдығы r қабатында жататын өрбір молекулаға сүйықтьтң ішіне қарай бағытталған күш әсер ететін болады. Бүл күштің шамасы қабаттың ішкі 0бетінен сыртқа бетіне қарай артып отырады.Молекуланың сұйықтың терең ішінен беттік қабатқа өтуі молекулаға беттік қабатта әсер ететін күштерге қарсы теріс жүмыс атқару арқылы өтеді. Осының нэтижесінде молекуланың механикалық кинетикалық энергиясы азайып, ол потенциалдық энергияға айналады. Керісінше, молекула бетгік қабатган сұйық ішіне қарай өткенде, молекуланың бетгік қабаттағы потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады.Сонымен, беттік қабаттағы молекуланың қосымша потенциалдық энергиясы болады екен.Тепе-тендік потенциалдық энергияның минимумына сөйкес келетін болғандықтан, өз бетінше қалдырылған сүйық минималь бет қабылдайды, яғни шар пішінін кабылдайды. Негізінен біз өз бетінше қалдырылған сүйықты емес, жердің ауырлық күші әсер ететін сүйықтармен кездесеміз. Бүл жағдайда сүйық қорытқы энергияның - ауырлық күші өрісіндегі энергия мен бетгік энергиянын минимумына сәйкес келетін пішін қабылдайды.Дененің келемі артқан кезде көлем сызықтық молшерлердіц кубы түрінде артатын болса, ал бет - олардың квадраты түрінде артады. Сондыктан де де-ненің көлеміне пропорционал болатын энергия ауырлық өрісінде беттік энер-гияға қарағанда дененің мөлшерлерімен бірге тезірек еседі. Кішігірім сүйық тамшыларында беттік энергия негізгі роль атқарады да, тамшынын пішіні сфераға жуығырақ болады. Ал үлкен сүйық тамшылары ауырлық күшінің әсерінен сығылыңқы түрде болады. Сүйықтың үлкен массалары өзі қүйылған ыдыстың пішінін қабылдайды, әрі еркін беті горизонтал болады.Беттік энергияның арқасында сүйық озінің бетін қысқартуға тырысады. Сүйық озін сьпъілуға тырысатын созылған серпімді қабыршақпен капталған секілді үстайды. Бүл қабыршақтың жоқтығы анық, беттік кабат сүйықтың өзі түзілетін молекулапардан түрады, бетгік кабатгағы молекулалар арасында да сүйықтың ішіндегі молекулалар арасындағыдай озара әрекетгесу күштері өсер етеді. Тек беттік қабаттағы молекулалардын сүйықтың ішіндегі молекулалар-мен салыстырғанда басы артық қосьшша потенциалдық энергиясы болады.Ойша сүйық бетінІн, түйықталған контурмен шектелген бөлІгін бөліп алайык. Осы учаскенің жиылуға тырысуы озімен жанасі^н учаскелерге контур бойында таралған күштермен әсер етуіне өкеп тірейді (Ньютонның ұшінші заңы бой-ынша бетгік қабаггың сыртқы учаскелері беттің қарастырылып отырған болігіне шамасы дәл осындай, бірақ бағыты оларға карама-қарсы күшгермен әсер етеді). Бұл күштер беттік керілу күштері деп аталады. Беттік керілу күштері контурдың езі түсірілген учасқесіне перпендикуляр бағытгалған.Контурдың бірлік үзындығына келетін беттік керілу күшін а деп белгілейік. Бұл шаманы беттік керілу коэффициенті деп атайды.Оны метрге келетін ньютондаомен ГСИ) өлшейлі.

• 26. Потенциалдық энергия,дәлірек айтсақ ,беттік қабаттың Е энергиясы,беттік молекулалар санына тәуелді болады,яғни бет ауданы S-қа пропорционал болады.Осы энергияны беттік керілу коэффиценті деп атайды: E = α × S . α- беттік керілу коэффиценті. α шамасы көршілес екі ортаның(сұйық пен газ) тегіне тәуелді болады.Беттік керілу күштері сұйық формасына үлкен ісер етеді.Сұйықтың қабылдайтын формасы беттік керілу энергиясы мен сұйықтың ауырлық өрісіндегі потенциалдық энергиясынан тұратын қорытқы потенциалдық энергиясының минимумына тең.Күштің ұзындығы сызық ұзындығына пропорционал болса:F= α x l l- «а-а» -өрнекті ескеріп ,аларымыз: F=-dE/dx=- α ds/dx= α x l. Бет ауданы өскенде еркін энергияның ұлғаюын беттік керілу күштеріне қарсы жұмыс атқарылуымен түсіндіруге болады. Соңғы өрнекке, сәйкес,беттік керілу коэффиценті сан жағынан ұзындық бірлігіне әсер ететін беттік керілу күшіне тең және Н/м немесеДж/м2.

• 2 7. № 9 лабороториялық жұмыстан байқағандай ,сұйықтың беттік керілу коэффицентін анықтау барысында сұйық құйылған кең ыдысқа капиллярдың бір ұшын батырсақ,онда капиллярдағы сұйықтың қисық беті астындағы қысым мен кең ыдыстағы

• сұйықтың жазық беті астындағы қысым айырымы Лаплас өрнегімен анықталады: P= 2 α /R . R- капиллярдағы сұйықтың қисық бетінің радиусы. Сұйық капиллярға жұқса,капиллярдағы сұйық деңгейі кең ыдыстағы деңгейден жоғары,жұқпаса- төмен болады.Осы құбылысты капиллярлық құбылыс деп атайды. Капиллярдағы сұйық пен кең ыдыстағы сұйықтың деңгейлер айырымы h гидростатикалық қысым ρgh капиллярлық қысым P тең болатындай шамаға сәйкес келеді: 2 α/R=ρgh ,бұл жерде ρ – сұйық тығыздығы, α-сұйық газ шекарасындағы беттік керілу коэффиенті. Толық жұғу жағдайында сұйық бетінің қисықтық радиусы R капилляр радиусы r-ға тең, осыдан соңғы өрнекті басқаша жазуға болады : P=2 α/r .Соңғы өрнек мына түрде болады: α = ρghr/27.Соңғы өрнекті сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтау үшін пайдаланады.

• 28. Егер сұйық капилляр қабырғасына жұғатын болса,зерттелетін сұйыққа бір ұшы батырылған капиллярда сұйық деңгейі жоғарылайды.Пайда болатын қосымша қысым(осы жағдайда теріс қысым),басқаша айтқанда капиллярлық қысым 2 α/R=ρgh осы өрнекпен анықталады.Қалаған бір әдіспен капиллярдағы сұйық бетіне түсетін сыртқы қысымды көбейтіп,капиллярдағы сұйық деңгейін ыдыстағы деңгейге теңеуге болады.Осы кезде сырттан түсірілген қосымша қысым : P=2 α/r өрнекпен анықталатын қосымша қысымға тең болады.Яғни,қосымша қысымды компенсациялау арқылы беттік керілу коэффициентін табуға болады.

• : P c =9,804kH

30 Жылу тасымалының турлерін келтіріңіз.

Егер жүйедегі температура бірдей болмаса, температурасы жоғары нүктеден температурасы томен нүктеге қарай бағытталған энергия тасымалы байқалады. Жылу тасымалын оның іске асу механизміне қарай үшке бөледі:

1. Конвекция – заттың қозғалысына байланысты өтетін жылу тасымалы. Конвекция газдар мен сұйықтарда жүреді.

2. Сәулелену – электромагниттік толқындар арқылы өтетін жылу тасымалы.

3. Жылуөткізгіштік – микробөлшектің жылулық кинетикалық энергияны соқтығыс кезінде көрші бөлшекке беруі арқылы өтетін жылу тасымалы

31 Температураның кеңістікте уақытқа байланысты өзгеруін мына түрде көрсетуге болады:

Т=T(x,y,z,t)

Бұл теңдеу температуралық өрістің математикалық өрнегі болып саналады. Сонымен,

Температуралық өріс д/з кез келген уақыт мезгіліндегі зерттеліп отырған ортаның барлық нүктелеріндегі температура мәндерінің жиынтығы. Әрине, әр нүктеге температураның тек бір ғана мәні тән екені айқын.

Т=T(x,y,z,t) теңдеу ең жалпы жағдайды – бейстационарлық температуралық өрісті бейнелейді. Егер температуралық өріс уақытқа тәуелді болмаса, онда кез келген нүктенің температурасы тұрақты болып қалады. Мұндай температуралық өрісті стационарлық немесе тұрақтыланған өріс деп атайды. Стационарлық өріс үшін:

dT/dt=0; T=T(x,y,z)

Кейде температура тек бір ғана координатаға тәуелді олу мүмкін, ондай өрісті екі өлшемді деп атайды:

dT/dz=0; dT/dy=0; T=T(x,t)

Егер температура екі координатаға тәуелді болса, өріс бір өлшемді болады:

dT/dz=0; T=T(x,y,t)

Егер температура тек бір координатаға тәуелді болып, оның үстіне уақыт бойынша өзгермесе, өрістің ең қарапайым түрі – стационарлық бір өлшемді өрісті аламыз:

T=T(x)

Температуралық градиент – бағыты изотермиялық бетке жүргізілген нормальдың температура өсу жағына қараған бағытымен бағыттас, сан мәні температураның осы бағыт бойынша туындысына тең векторлық шама. Яғни: gradT=ndT/dn. Тем. Градиент изотермиялық бетке тік бағытта температураның өсуін сипаттайды.

Стационарлық температура өрісі үшін:

gradT=idT/dx

32 Температурасы T(x,y,z,t) денеде температуралары бір уақыт мезгіліінде бірдей нүктелерді қоссақ изотермиялық деген бет аламыз. Изотермилық беттің теңдеуі T(x,y,z,t)=C, C=const

Бейстационарлық өрісте изотермиялық беттердің формасы мен орны уақыт бойынша өзгеріп отырады

Изотермиялық беттердің мынадай қасиеттерін атап өтуге болады.

• Изотермиялық беттердің дене ішінде шегі болмайды: олар не дене бетінде бітеді,не өзімен-өзі тұйықталады

• Жылу бір изотермиялық беттен екінші бетке тарайды, ал беттің бойымен тарамайды

• Температуралары өзгеше екі изотермиялық бет бір бірімен қиылыспайды, себебі бір нүктеде температураның 2 мәні болуы мүмкін емес

33 Жылу ағынының тығыздығы қалай анықталады?

Зерттеулерде жылу ағынынан көрі жылу ағынының тығыздығы деген q векторлық шама жиірек қолданылады.

Жылу ағынының тығыздығы деп модулі бірлік ауданынан өтетін жылу мөлшеріне тең, бағыты жылудың таралу бағытымен бағыттас векторлық шама:

q=-ndQ/dSdt

өрнектен көрініп отқандай, жылу ағыны тығыздығының өлшем бірлігі q=вт/м2 болады.

Фурье тәжірибе жүзінде жылу ағыны тығыздығының температура градиентіне пропорционал екендігін көрсетті;

q=-gradT

бул формуладағы *-* танбасы температура градиенті мен жылу ағыны тығыздығының қарама-қарсы бағытталғандығын көрсетіп тұр: градиент томен температурадан жоғары бағытталс, жылу ағыны – керісінше бағытталады. q=-лямбдаgradT өрнектен лямбда жылуөткізгіштің өлшемі Вт/(м*к) екені белгілі. Лямбда жылуөткізгіштік дененің табиғатына,құрылымына тәуелді болады. Яғни, ол әр затқа меншікті физикалық шама. Сонымен қатар лямбда қысымға,ылғалдылыққа,температураға тәуелді.