Реферат пəн : " Медициналық биофизика "



Pdf көрінісі
бет2/3
Дата16.03.2023
өлшемі0,7 Mb.
#172657
түріРеферат
1   2   3
Байланысты:
БИОФИЗ 8РЕФЕРАТ.docx

ТАБИҒАТТАҒЫ
 
ЖƏНЕ
 
ТЕХНИКАДАҒЫ
 
КАПИЛЛЯРЛЫҚ
ҚҰБЫЛЫСТАР
Капиллярлық
құбылыстар
табиғатта

техникада
жəне
күнделікті
өмірде
өте
кең
таралған
:
• 
қоректік
заттардың
топырақтан
өсімдіктерге
енуі
;
• 
топырақтың
терең
қабаттарынан
ылғалдың
көтерілуі
;
• 
құрылыс
тəжірибесі
;
• 
сүлгілерді

майлықтарды

дəкелерді
жəне
сол
сияқтыларды
пайдалану
.
Өсімдіктердің
қоректенуі
топырақтан
ылғал
мен
қоректік
заттардың
сіңірілуіне
байланысты

бұл
өсімдіктің
тамыр
жүйесі
мен
сабақтарында
капиллярлардың
болуына
байланысты
мүмкін
болады
.
Топырақты
өңдеу
кезінде
капиллярлықты
есепке
алу
қажет
.
Мысалы
,
топырақтан
ылғалдың
неғұрлым
қарқынды
булануы
үшін
оны
тығыздау
қажет
.
Бұл
жағдайда
топырақта
капиллярлар
пайда
болады
жəне
олар
арқылы
ылғал
жоғары
көтеріледі
жəне
буланады
.
Булануды
азайту
үшін
топырақты
қопсытады

осылайша
капиллярларды
бұзады

ал
ылғал
топырақта
ұзағырақ
сақталады
.
Капиллярлары
көп
денелер
ылғалды
жақсы
сіңіреді
.
Осыған
байланысты

қолды
кептіру
кезінде
сүлгі
суды
сіңіреді

керосин
немесе
балқытылған
стеарин
шамның
немесе
майшамның
шамы
бойымен
көтеріледі
.
Күнделікті
өмірде
капиллярлық
құбылыстар
əртүрлі
жағдайларда
қолданылады
.
Кептіру
қағазын
жағу

əріптен
артық
сияны
кетіру

үстелдің
немесе
еденнің
дымқыл
жерлерін
мақта
немесе
зығыр
шүберекпен
сүртіңіз
.
Сүлгіні

майлықтарды
қолдану
олардың
құрамында
капиллярлардың
болуына
байланысты
ғана
мүмкін
болады
.
Керосиннің
немесе
балқытылған
стеариннің
шамдар
мен
шамдардың
фитильдері
арқылы
көтерілуі


фитильдерде
капиллярлық
арналардың
болуына
байланысты
.
Технологияда
машина
бөлшектерін
жағармаймен
қамтамасыз
ету
əдістерінің
бірі
ретінде
кейде
май
берудің
фитиль
əдісі
қолданылады
.
Құрылыс
бизнесінде
құрылыс
материалдарының
тесіктері
арқылы
8
топырақтан
ылғалдың
көтерілуін
ескеру
қажет
.
Осыған
байланысты
ғимараттардың
қабырғалары
ылғалданған
.
Іргетас
пен
қабырғаларды
жер
асты
суларының
əсерінен
жəне
ылғалдылықтан
қорғау
үшін
іргетасты
ыстық
(
сұйық

битуммен
жабу
немесе
су
өткізбейтін
рулондық
материалмен
(
шатыр
немесе
шатыр
материалы

төсеу
үшін
гидроизоляция
қолданылады
.
Табиғатта
жəне
технологияда
өте
көп
тар
түтіктер
(
капиллярлар

бар
.
Бұл
түтіктерде
сұйықтық
не
биіктікке
көтеріледі

не
сол
формуламен
анықталған
қашықтыққа
төмен
түседі
.
Табиғаттағы
жəне
техникадағы
көптеген
процестер
осы
қозғалыстардан
туындайды
.
9
ЮНГ
 
ПЕН
 
ЛАПЛАС
 
ТЕОРИЯСЫ
Егер
іші
шаш
тəрізді
тар
(
лат
. capillus) 
шыны
түтік
суға
салынса

онда
сұйықтық
түтіктің
ішінде
сыртындағыдан
үлкен
биіктікке
көтеріледі
.
Əсері
аз
емес

көтерілу
биіктігі

мм
арнасы
бар
түтікте
шамамен

см
.
Гидростатика
заңдарының
бұл
айқын
бұзылуы
(
оның
ашық
хаты
17
ғасырдағы
ғылымның
жетістігі
болды
) 18 
ғасырдың
табалдырығында
болды
.
капиллярлық
құбылыстарға
қызығушылықтың
артуы
.
Қызығушылық
екі
есе
болды
.
Біріншіден

мен
сұйықтар
мен
қатты
денелердің
беттерін
қандай
да
бір
қарапайым
механикалық
қасиетпен

мысалы

бақыланатын
құбылыстарды
түсіндіре
алатын
керілу
күйімен
сипаттауға
болатынын
білгім
келді
.
Мысалы

сынап
төмендеген
кезде
түтіктегі
су
неге
көтерілетінін
түсіндіру
қажет
болды
;
неге
параллель
пластиналар
арасындағы
судың
көтерілуі
диаметрі
пластиналар
арасындағы
қашықтыққа
тең
түтіктегінің
жартысын
құрайды

неге
көтерілу
осы
диаметрге
кері
пропорционал
.


Қызығушылықтың
екінші
себебі
материяның
бөлшектері
арасындағы
күштердің
əрекеті
нəтижесінде
туындауы
тиіс
əсерлер
байқалатынын
жəне
осы
əсерлерді
зерттеу

сондықтан
мұндай
күштер
туралы
кейбір
мəліметтерді
беруі
керек
жəне

мүмкін
, , 
бөлшектердің
өздері
туралы
.
Юнг
пен
Лаплас
теориялары
пайда
болғанға
дейін
.
Леонардо
да
Винчи
капиллярлық
құбылыстарды
ашушы
болып
саналады
.
Дегенмен

түтіктер
мен
шыны
пластиналардағы
капиллярлық
құбылыстарды
алғашқы
дəл
бақылауды
1709 
жылы
Фрэнсис
Хоксби
жасаған
.
Бұл
материяның
шексіз
бөлінбейтін
жəне
атомдық
немесе
молекулалық
құрылымы
бар
18 
ғасырдан
бері
көптеген
ғалымдар
үшін
жұмыс
гипотеза
болды
. 19 
ғасырдың
аяғында
бір
топ
позитивистік
физиктер
атомдардың
бар
екендігін
дəлелдеудің
қаншалықты
жанама
екендігін
көрсеткенде

олардың
пікіріне
шамалы
ғана
реакция
болды

нəтижесінде
олардың
қарсылықтары
басына
дейін
жоққа
шығарылмады

осы
ғасырдың
.
Егер
өткенге
көз
жүгіртсек

күмəн
бізге
негізсіз
болып
көрінсе

сол
кезде
атомдардың
бар
екеніне
сенгендердің
барлығы
дерлік
электромагниттік
эфирдің
материалдық
бар
екеніне
нық
сенгенін
жəне
19 
ғасырдың
бірінші
жартысында
екенін
есте
ұстауымыз
керек
. - 
жиі
калориялы
.
Соған
қарамастан

газдар
мен
сұйықтықтар
теориясына
ең
үлкен
үлес
қосқан
ғалымдар
материяның
10
дискретті
құрылымы
туралы
болжамды
(
əдетте
анық

пайдаланды
.
Заттың
элементар
бөлшектері
атомдар
немесе
молекулалар
(
мысалы

Лаплас
)
немесе
жай
бөлшектер
(
Юнг

деп
аталды

бірақ
біз
қазіргі
ұғымдарды
ұстанамыз
жəне
газды

сұйықтықты
немесе
элементар
бөлшектерді
құрайтын
«
молекула
» 
сөзін
қолданамыз

қатты
.
XIX 
ғасырдың
басында
.
молекулалар
арасында
болуы
мүмкін
күштер
бөлшектердің
өздері
сияқты
түсініксіз
болды
.
Күмəн
тудырмайтын
жалғыз
күш
Ньютондық
тартылыс
болды
.
Ол
аспан
денелері
арасында
жəне

анық
,
осындай
бір
дене
(
Жер

мен
зертханалық
массасы
бар
басқа
(
мысалы

алма
)
арасында
əрекет
етеді
;
Кавендиш
оның
екі
зертханалық
масса
арасында
да
əрекет
ететінін
аз
уақыт
бұрын
көрсеткен
болатын

сондықтан
ол
молекулалар
арасында
да
əрекет
етеді
деп
есептелді
.
Сұйықтардағы
алғашқы
жұмыста
молекулалардың
массалары
мен
массалық
тығыздықтарды
табуға
болады

енді
біз
молекулалардың
сандарын
жəне
молекулалар
сандарының
тығыздықтарын
жазуымыз
керек
болатын
теңдеулерге
қатысады
.
Таза
сұйықтықта
барлық
молекулалардың
массасы
бірдей

сондықтан
бұл
айырмашылық
маңызды
емес
.
Бірақ
1800 
жылға
дейін
гравитациялық
күштер
түсінігі
капиллярлық
құбылыстарды
жəне
сұйықтықтардың
басқа
да
қасиеттерін
түсіндіру
үшін
жеткіліксіз
екені
анық
болды
.
Шыны
түтіктегі
сұйықтықтың
көтерілуі
шыны
қалыңдығына
тəуелсіз
(
Хоксби
бойынша
,
1709) 
жəне
осылайша
сұйықтықтағы
молекулаларға
шынының
беткі
қабатындағы
молекулалардың
күштері
ғана
əсер
етеді
.
Ал
гравитациялық
күштер
қашықтықтың
квадратына
тек
кері
пропорционал
жəне
белгілі
болғандай
аралық
зат
арқылы
еркін
əрекет
етеді
.
Гравитациядан
басқа
молекулааралық
күштердің
табиғаты
өте
түсініксіз
болды

бірақ
алыпсатарлықтардың
жетіспеушілігі
болмады
.
Иезуит
діни
қызметкері
Рудгеро
Джузеппе
Боскович
молекулалар
бір
-
бірін
өте
аз
қашықтықта
итереді

біршама
үлкен
қашықтықта
тартады

содан
кейін
қашықтық
ұлғайған
сайын
шамасы
азайып

кері
итеру
мен
тартылыс
ауысады
деп
есептеді
.
Келесі
ғасырдағы
оның
идеялары
Фарадейге
де

Кельвинге
де
əсер
етті

бірақ
капиллярлық
теориямен
айналысатындар
үшін
тікелей
пайдалы
болу
үшін
тым
күрделі
болды
.
Соңғылары
қарапайым
гипотезаларға
байсалдылықпен
қанағаттанды
.
Квинк
(
Г
.
Х

Квинке

молекулааралық
күштердің
əрекеті
байқалатын
ең
үлкен
қашықтықты
анықтау
үшін
тəжірибелер
жасады
.
Ол
əртүрлі
заттар
үшін
бұл
қашықтықтардың
~ 1/20000 
миллиметрге
тең
екенін
анықтады
,
яғни
. ~ 5 10–6 
см
.


11
Джеймс
Юрин
сұйықтықтың
көтерілу
биіктігін
түтіктің
жоғарғы
жағы
сұйықтықтың
үстінде
жəне
түтік
түбінің
пішініне
тəуелсіз
болатынын
көрсетті
.
Ол
сұйықтықтың
көтерілуі
сұйықтықтың
жоғарғы
беті
түйісетін
түтіктің
ішкі
цилиндрлік
бетінен
тартылу
есебінен
болады
деп
есептеді
.
Осыған
сүйене
отырып

ол
бір
заттың
түтіктеріндегі
сұйықтықтың
көтерілуі
олардың
ішкі
радиусына
кері
пропорционал
екенін
көрсетті
.
Клеро
капиллярлық
құбылыстарды
түсіндіру
үшін
сұйықтықтың
өзінің
бөлшектері
арасындағы
тартылысты
ескеру
қажеттігін
алғашқылардың
бірі
болып
көрсетті
.
Дегенмен

ол
бұл
күштердің
əрекет
ететін
қашықтықтары
байқалмайтындай
аз
екенін
мойындамады
.
1751 
жылы
фон
Сегнер
серпімділік
теориясына
мембрананың
механикалық
тартылуына
ұқсас
беттік
керілудің
маңызды
идеясын
енгізді
.
Бүгінгі
таңда
беттік
керілу
ұғымы
жиі
кездеседі

ол
əдетте
оқу
орындарында
капиллярлық
күштер
мен
беттік
құбылыстарды
зерттеудің
бастамасы
болып
табылады
.
Бұл
идея
теорияның
одан
əрі
дамуының
кілті
болды
.
Шын
мəнінде

бұл
құбылысты
зерттеудің
алғашқы
қадамы
болды

жүйенің
макроскопиялық
əрекетін
сипаттайтын
феноменологиялық
тұжырымдама
енгізілді
.
Екінші
қадам
– 
феноменологиялық
түсініктерді
шығару
жəне
молекулалық
теория
негізінде
шамалардың
мəндерін
есептеу
.
Бұл
қадам
үлкен
маңызға
ие
,
өйткені
ол
сол
немесе
басқа
молекулалық
теорияның
дұрыстығын
тексеру
болып
табылады
.
1802 
жылы
Джон
Лесли
қатты
дене
мен
оның
бетіндегі
жұқа
сұйықтық
қабаты
арасындағы
тартылысты
қарастыра
отырып

түтіктегі
сұйықтықтың
көтерілуіне
алғашқы
дұрыс
түсініктеме
берді
.
Ол

алдыңғы
зерттеушілердің
көпшілігінен
айырмашылығы

бұл
тартылыс
күші
жоғарыға
бағытталған
(
тікелей
сұйықтықты
ұстап
тұру
үшін

деп
ойлаған
жоқ
.
Керісінше

ол
тартылыс
қатты
дененің
бетіне
барлық
жерде
қалыпты
екенін
көрсетті
.
Тартымдылықтың
тікелей
əсері
қатты
затпен
жанасатын
сұйық
қабатындағы
қысымның
жоғарылауы

осылайша
қысым
сұйықтың
ішіндегіден
жоғары
болады
.
Осының
нəтижесінде
қабат
қатты
дененің
бетіне
«
таралуға
» 
ұмтылады

тек
ауырлық
күштерімен
тоқтайды
.
Осылайша

суға
батырылған
шыны
түтік
«
жорғалай
алатын
» 
жерде
сумен
суланады
.
Көтерілген
сұйықтық
бағананы
құрайды

оның
салмағы
ақырында
сұйықтықтың
таралуын
тудыратын
күшті
теңестіреді
.
12


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет