7-сынып

Қатынас ыдыстар

Сұйық агрегаттық күй

Алдымен сұйықтық әртүрлі ыдыстарда қалай әрекет ететінін түсінейік.

Әлемде үш агрегаттық күй бар: қатты, сұйық және газ тәрізді.

Бұл жағдайда көлем сақталады, бірақ пішін сақталмайды. Мысалы, егер сіз құмырадан сүтті стаканға құйсаңыз-құмыра тәрізді сүт стақан түрінде болады. Айтпақшы, сиырда сүттің тағы бір түрі болды.

Сұйық күйдегі молекулалар арасындағы қашықтық қаттыға қарағанда сәл үлкен, бірақ әлі де аз. Бұл бөлшектер емес, жинақталған кристаллическую өтіп жатыр, ал бей берекет орналасқан. Молекулалар іс жүзінде қозғалмайды, бірақ сұйықтық қызған кезде оны тезірек жасайды.

Шай пакетін суық сумен құйсаңыз не болатынын есіңізде сақтаңыз — ол іс жүзінде қайнатылмайды. Бірақ қайнаған су құйсаңыз, шай дайын болады.

Агрегаттық күйлер дәл үш?

Шындығында, тағы төртіншісі бар — плазма. Бұл ғылыми фантастика сияқты естіледі, бірақ бұл жай иондалған газ — бейтарап бөлшектерден басқа зарядталған газ. Ауа ионизаторлары газ тәрізді заттан плазмаға ауысу принципіне негізделген.

Байланысатын ыдыстар

Сұйықтық ол орналастырылған ыдыс түрінде болғандықтан, байланыс тамырлары сияқты құбылыс болады.

Байланысатын тамырлар-бұл сұйықтық деңгейінен төмен (әр тамырда) өзара байланысқан тамырлар. Сондықтан сұйықтық бір ыдыстан екіншісіне ауыса алады.

Мұндай ыдыстардың пішіні қандай болса да, демалу кезінде біртекті сұйықтықтардың бетінде бірдей қысым бір деңгейде әрекет етеді.

Егер байланысатын тамырлардың тізесінде тығыздығы әр түрлі болатын сұйықтықтар құйылса, онда бір тізедегі тығыз сұйықтықтың аз мөлшері кеменің басқа тізесіндегі аз тығыз сұйықтықтың үлкен көлемін теңестіреді.

Басқаша айтқанда, тығыздығы төмен сұйықтық бағанының биіктігі тығыздығы жоғары сұйықтық бағанының биіктігінен үлкен. Егер осы екі араласпайтын сұйықтық байланыс тамырларында болса, тығыздығы төмен сұйықтық бағанының биіктігі тығыздығы жоғары сұйықтық бағанының биіктігінен қаншалықты жоғары екенін есептейік.

Байланысатын тамырларды қолдану

Байланыс ыдыстарының принципі Сұйықтықтың тығыздығын анықтауға арналған өте қарапайым құрылғының құрылғысына негізделген. Бұл құрылғы екі байланыс ыдысынан тұрады: үшінші иілген түтікпен өзара байланысқан екі тік шыны түтік.

Тік түтіктердің бірі тығыздығын анықтау керек сұйықтықпен толтырылады, ал екіншісі белгілі тығыздықтағы сұйықтықпен толтырылады (мысалы, тығыздығы 1000 кг/м^3 болатын су). Сұйықтықтар түтіктерді олардың ортасында қисық түтіктегі деңгейі 0 белгісінде болатындай етіп толтыруы керек. Осы белгіден жоғары түтіктердегі сұйықтықтардың биіктігі өлшенеді және зерттелетін Сұйықтықтың тығыздығын табады, өйткені биіктіктер тығыздыққа кері пропорционал екенін біледі (біз бұл туралы жоғарыда айттық).

Сондай-ақ, жабық ыдыстардағы сұйықтық деңгейін анықтайтын құрылғылар байланыс кемелерінің заңына негізделген: резервуарлар, бу қазандықтары.

Кеме бір су бассейнінен екіншісіне жүзіп өтуі үшін, егер олардағы су деңгейі әртүрлі болса, шлюзді пайдалану қажет. Шлюз құрылғысы байланыс кемелерінің принципіне де негізделген. Шлюздің бірінші қақпасында клапан ашылады, камера тоғанға қосылады, олар байланыс ыдыстарына айналады, олардағы су деңгейі теңестіріледі. Осыдан кейін қақпалар ашылып, кеме бірінші камераға өтеді. Келесі клапан ашылады, су деңгейін теңестіргеннен кейін қақпалар ашылады және шлюз бар камералар сияқты бірнеше рет қайталанады.

Ыдыстың түбіндегі сұйықтық қысымы жағдайында формуладағы күшті ауырлық күшімен алмастыра аламыз.

p = mg/S

Сондай-ақ, сұйықтықтың массасын тығыздық пен көлемнің көбейтіндісі ретінде елестете аламыз:

p = ρ*V*g/S

Геометриядан біз айналу денесінің көлемі (мысалы, цилиндр) базаның ауданын биіктікке көбейтетінін білеміз: V = Sh.

Сондықтан биіктігі h = V / S болады, көлемнің ауданға қатынасының орнына биіктігін формулаға ауыстырамыз.

p = ρ*g*V/S

p = ρgh

Байланыс кемелерінде сұйықтықтың қысымы бірдей деңгейде (бірдей биіктікте) бірдей болады.

Қысымды әр түрлі етіп жасауға бола ма?

Бөлімді пайдаланып, сұйықтық деңгейін, демек, байланыс тамырларындағы қысымды әр түрлі етіп жасауға болады.

Кемелер арасында орнатылған бөлім хабарламаны жабады. Әрі қарай, сұйықтықты ыдыстардың біріне қосу арқылы біз қосымша қысым жасаймыз. Егер сіз бөлімді алып тастасаңыз, онда сұйықтық деңгейі төмен ыдысқа ағып кете бастайды — екі тамырдағы сұйықтықтың биіктігі бірдей болғанша.

Бұл принцип су мұнарасында қолданылады. Жоғары қысым жасау үшін мұнара сумен толтырылады. Содан кейін төменгі қабаттағы құбырларды ашып, су үйлерге біздің крандар мен батареяларға түседі.