Тұтас орта түсінігі. Сұйықтар мен газдардың жалпы қасиеттері. Үздіксіздік теңдеуі

Механикада сұ йық тар мен газдар ө здері орналасқ ан кең істікте ү здіксіз таралғ андық тан тұ тас орта деп саналады.

Сұ йық қ ысымы р дегеніміз - сұ йық тың барлық жағ ынан бірлік ауданғ а ә сер етуші нормаль кү шпен анық талатын физикалық шама. Мысалы 1-суретте сұ йық тарапынан ауданы пластинкағ а нормаль бағ ытты тү сірілген кү ш. Қ ысымның бірлігі – паскаль (1 Па).

Сұ йық тардың тепе-тең дігі кезіндегі қ ысым Паскаль заң ына бағ ынады: тыныштық тағ ы сұ йық тың (газдың) кез келген бө лігіндегі қ ысым барлық бағ ытта бірдей болады. Сұ йық тың ыдыс табанына тү сіретін қ ысымы . Осы ө рнекке сә йкес сұ йық тың тө менгі қ абаттарындағ ы қ ысым кү ші жоғ арғ ы қ абаттарына қ арағ анда жоғ ары болады, сондық тан сұ йық қ а батырылғ ан денеге Архимед заң ымен анық талатын кү ш ә сер етеді. Архимед заң ы: сұ йық қ а (газғ а) батырылғ ан денеге осы сұ йық (газ) тарапынан жоғ ары қ арай бағ ыттылғ ан кері итеруші (ығ ыстырушы) кү ш ә сер етеді жә не ол дененің ығ ыстырып шығ арғ ан сұ йық тың (газдың) салмағ ына тең: (сұ йық тың тығ ыздығ ы мен дененің кө лемі алынады).

Газдар сияқ ты сұ йық тар да нақ ты жә не идеал болып екіге бө лінеді.

Нақ ты сұ йық тарғ а тә н қ асиеттер:

1. Сығ ылмалы, қ ысымды арттырсақ, оның тығ ыздығ ы кө бейеді де, кө лемі кемиді. Бірақ сұ йық тың сығ ылуы ө те аз. Қ ысымды 1 атм-дан 100 атмосферағ а дейін арттырғ анда судың тығ ыздығ ы небә рі 0, 5% артады, ал сұ йық қ озғ алыста болса, онда қ ысым айырмасы тіпті аз болады;

2. Тұ тқ ыр келеді, қ озғ алмалы сұ йық тардағ ы ішкі ү йкеліс кү шінің салдары. Сұ йық ішінде ә сер ететін басқ а кү штерге (қ ысым, ауырлық, т.б) қ арағ анда ішкі ү йкеліс кү ші аз болса, ондай сұ йық тұ тқ ыр емес деп аталады.

Тұ тқ ырлығ ы мү лде жоқ сұ йық тар идеал деп аталады. Ішкі ү йкеліс немесе тұ тқ ырлық кү штері сұ йық тың жақ ын орналасқ ан қ абаттары бір-біріне қ атысты ө зара қ озғ алғ анда, сол жанасатын қ абаттар бетіне жанама бойымен бағ ытталады;

3. Бір-біріне қ атысты параллель ағ атын сұ йық тардың қ абатында сұ йық бө лшектерін бастапқ ы қ алпына келтіруге тырысатын серпімді кү штер ә сер етпейді. Бұ л сұ йық тардың ү шінші қ асиеті - ақ қ ыштық ты туғ ызады.

Ә рбір бө лігіндегі тығ ыздығ ы бірдей жә не уақ ытқ а байланысты ө згермейтін сұ йық тық ты - сығ ылмайтын сұ йық деп атайды.

Сұ йық тардың қ озғ алысы ағ ыс, ал сұ йық бө лшектері жиынтығ ының қ озғ алысы ағ ын деп аталады.

Бірдей уақ ытта бө лшектердің ә рбір нү ктесіндегі лездік жылдамдығ ы сұ йық бетіне жанама бойымен бағ ытталатындай етіп ойша біркелкі тү зу жү ргізейік. Осы тү зуді ағ ын сызығ ы деп тайды.

Бү йір беті ағ ын сызық тарымен шектелген ойша алынғ ан сұ йық (газ) ағ ынының бө лігін ағ ын тү тігідеп атайды (2-сурет).

Осы қ ималардағ ы ағ ын жылдамдығ ы болсын, онда 1с ішінде бірінші қ имадан ағ ып ө ткен сұ йық тың массасы , ал екінші қ имадан ө ткен сұ йық массасы .

- бірінші жә не екінші қ имадағ ылардағ ы сұ йық тың тығ ыздығ ы. Сұ йық сығ ылмайтын, ү зілмейтін жә не бү йір бетінен тесіп ө тпейтін болғ андық тан, бірдей уақ ыт ішінде осы аудандардан тесіп ө тетін сұ йық тың кө лемі де, массасы да бірдей болады. Ә йтпесе осы қ ималардан ағ ып ө тетін сұ йық тар мө лшері кө бейіп не азайып тұ рар еді, онда қ алыптасқ ан немесе стационар ағ ынғ а жатпайды. Олай болса , ал болғ андық тан немесе

(1)

қ има аудандарды біз ойша алдық, тү тіктің бойында ондай қ има аудан-дар сансыз кө п, сондық тан (1) тең деуді жалпы тү рде тө мендегіше жазады:

(2)

Берілген ағ ын тү тігі ү шін тү тіктің кө лденең қ имасы мен сұ йық ағ ынының жылдамдығ ының кө бейтіндісі тұ рақ ты.