ماذا يحتوي سائل السجائر الإلكترونية، وهل هو ضار؟ الحالة السائلة.
اكتشف ما هو السائل الذي يجب أن تتناوله أكثر في نظامك الغذائي: الماء أو أي مشروبات أخرى.
محتوى المقال:
اليوم لن تتعلم فقط إجابة سؤال هل يجب شرب الماء أو أي سائل آخر، بل سنحدد أيضًا الكمية اللازمة من هذه المادة عملية عاديةجسم. إذا سألت الناس عن كمية الماء التي يجب أن يشربوها يوميًا، ستكون الإجابة 2-4 لتر. في أغلب الأحيان نتحدث عنه ماء نظيفباستثناء المشروبات المختلفة.
من المؤكد أنك قرأت أنه بفضل استهلاك هذه الكمية من السوائل، يتم تسريع عملية التمثيل الغذائي، ويتم الاستفادة من السموم والأملاح، ويمكن للشخص التخلص بسرعة من الوزن الزائد. بالنسبة للكثيرين، أصبح هذا البيان بديهية، ولكن عليك أن تتذكر أن جسد كل شخص فريد من نوعه. حتى الماء العادي بكميات كبيرة يمكن أن يسبب الموت.
على الرغم من أن الأمر قد يبدو غريبًا، إلا أن هذه القضية أصبحت ذات صلة كبيرة اليوم. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تسويق كل شيء وكل شخص في العالم الحديث. يمكنك الآن العثور في محلات السوبر ماركت على مياه الشرب المعبأة في زجاجات من عدد كبير من الشركات المصنعة. من الواضح أنهم يريدون زيادة دخلهم بأي شكل من الأشكال، ولهذا يحتاجون إلى بيع المزيد من السلع.
هل فكرت يومًا أن التوصيات بشرب كمية معينة من الماء على مدار اليوم يمكن أن تكون خطوة تسويقية بسيطة؟ نحن لا نحاول أن نجادل في حقيقة أن الحفاظ على توازن السوائل ضروري وبدون ذلك لن يتمكن الجسم من العمل بشكل طبيعي. ولكن أظهر الحيوان الذي يشرب احتياطيا، باستثناء الإبل. تستخدم معظم الكائنات الحية الماء فقط لإرواء عطشها.
استعد لحقيقة أن الإجابة على سؤال شرب الماء أو أي سائل لن تكون سهلة كما قد تبدو. على مدى العقود القليلة الماضية واجهنا كمية كبيرةالعبارات التي أصبحت بديهية، على سبيل المثال:
- يعتبر زيت عباد الشمس أكثر صحة للجسم مقارنة بالزبدة.
علاوة على ذلك، لم نبدأ فقط في الاستحواذ منتجات مختلفةولكننا أيضًا نؤمن إيمانًا راسخًا بفوائدها للجسم. إذا تحدثنا عن الماء، لأنه الموضوع الأساسي لحديثنا، فنحن نشرب منه لترين على مدار اليوم، ونعتبر الماء المغلي ميتًا ومضرًا. ونتيجة لذلك، تعمل الكلى بنشاط وتتخلص من السموم، كما يعتقد عدد كبير من الناس. لكنهم ينسون أن هذا يؤدي أيضًا إلى ترشيح العديد من المواد المفيدة، مثل الفيتامينات والمعادن. دعونا نلقي نظرة فاحصة على السؤال، هل يجب شرب الماء أو أي سائل؟
ما هي قيمة الماء للجسم؟
فيما يلي سنتحدث عن الوظائف المختلفة التي يؤديها الماء في أجسامنا. ومع ذلك، فإن هذه المادة ذات أهمية أكبر من حيث بنية جزيئاتها. وفي الحالة السائلة تكون قريبة من بعضها البعض قدر الإمكان، لأن ذرة الأكسجين تجذب إلكترونات ذرات الهيدروجين. ونتيجة لذلك، يأخذ الجزيء شكل V.
على الرغم من أن الجزيء نفسه محايد كهربائيًا، إلا أنه يحتوي على شحنة موجبة وسالبة، ويفصل بينهما مسافة. يسمح هذا الهيكل ثنائي القطب الفريد بإنشاء جاذبية كهروستاتيكية، تسمى أيضًا الرابطة الهيدروجينية. بسبب ثنائي القطبية، يتمتع الماء بالقدرة على إذابة والاحتفاظ بالمواد المختلفة التي تحتوي على قطبية واحدة الخصائص المشتركة- لديهم شحنة معينة وتكافؤ.
لنفترض أن أيون الكالسيوم له شحنة موجبة وإذا التقى بالقطب السالب لجزيء الماء فإنه يذوب. والوضع مشابه للمواد الأخرى التي تحتوي جزيئاتها على شحنة كهربائية. كل هذا يشير إلى أنه بفضل الجزيء ثنائي القطب، فإن الماء قادر على إنشاء إلكتروليتات في الجسم، والتي بدونها تكون العمليات الأيضية والعصبية المختلفة مستحيلة.
أنت تدرك بالفعل أن القيمة الأساسية للماء للجسم تكمن في البنية الفريدة لجزيئاته. ولكننا وعدنا بالحديث عن التأثيرات الإيجابية لهذه المادة على الإنسان:
- تنظيم درجة حرارة الجسم.
- ترطيب الأغشية المخاطية للأنف والعينين والفم.
- حماية الأعضاء والأنسجة الداخلية للجسم.
- إبطاء عملية الشيخوخة.
- تقليل الحمل على الكبد والكلى بسبب التخلص من السموم.
- يقوم بتشحيم عناصر الجهاز المفصلي الرباطي.
- يذوب المغذيات الدقيقة.
- يشبع الهياكل الخلوية للجسم بالمواد المغذية والأكسجين.
كيف تعرف متى تشرب الماء؟
وبطبيعة الحال، فإن للماء أهمية كبيرة لحسن أداء الجسم، كما ترى من خلال قراءة وظائفه. ومع ذلك، هناك سؤال وجيه يطرح نفسه حول كيفية معرفة متى تشرب الماء. الجواب بسيط جداً – إذا شعرت بالعطش. وهذا الشعور هو إشارة جسمنا إلى ضرورة تجديد احتياطيات السوائل.
كل الكائنات الحية على هذا الكوكب تفعل ذلك، ما عدا الإنسان. وهنا نعود إلى مسألة التسويق مرة أخرى. الشركات الكبيرة. يعتمد استهلاك الجسم من الماء على العمر، وكلما كان الإنسان أصغر سناً، كلما زادت حاجته للشرب. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في كبار السن العمليات الأيضيةتبطئ ولا يتم استهلاك الماء بشكل نشط.
فيما يلي العلامات الرئيسية للجفاف الشائعة لدى كبار السن:
- هناك شعور بالجفاف في الفم.
- يصبح الجلد جافًا.
- يشعر الشخص بالعطش الشديد.
- عيون جافة.
- يظهر الأحاسيس المؤلمةفي المفاصل.
- تنخفض كتلة العضلات.
- الشعور المتكرر بالنعاس وزيادة التعب.
- كانت هناك مشاكل في عمل الجهاز الهضمي.
- يحدث الشعور بالجوع في كثير من الأحيان.
- البول عديم اللون.
- الأطراف تتجمد.
- انخفضت درجة حرارة الجسم.
- ظهر الصداع والصداع النصفي.
- تشنجات عضلية.
- لقد تعطلت أنماط النوم.
- لقد ظهر التورم.
- التهيج العالي.
شرب الماء أو أي سائل – أيهما أكثر صحة للجسم؟
دعونا نلقي نظرة على السؤال الرئيسي في هذه المقالة - شرب الماء أو أي سائل؟ بادئ ذي بدء، يجب أن تكون نظيفة. في البيئات الحضرية، ينبغي إعطاء الأفضلية للمياه المعبأة في زجاجات أو تنقيتها باستخدام أنظمة الترشيح. والأكثر فائدة للجسم هو الماء الذي يأتي مع الفواكه النيئة ومغليها.
إنها ليست غنية فقط العناصر الغذائية، ولكن يتم امتصاصه أيضًا وقت قصير. بفضل المغذيات الدقيقة الموجودة في هذه المياه، ستقوم مركبات البروتين الناقلة بتوصيلها بسرعة إلى الهياكل الخلوية. بالإضافة إلى ذلك، نلاحظ أن هذه المياه لها شحنة سالبة. الآن دعونا نلقي نظرة على الخرافات الرئيسية المرتبطة بمياه الشرب.
الأسطورة رقم 1 - الماء يمكن أن يكون حياً وميتاً
في كثير من الأحيان يمكنك أن تسمع أنه يجب عليك شرب الماء الخام فقط. لقد أثبت العلماء أنه أثناء عملية الغليان لا تفقد المادة خصائصها ولا تتغير بنية الجزيئات. وبالتالي، يمكننا أن نقول بأمان أن الماء المغلي له نفس قيمة الماء الخام للجسم. غالبًا ما نشعر بالخوف من وجود أملاح الديوتيريوم والمعادن الثقيلة فيها ماء مغلي. ومع ذلك، فإن الجسم ببساطة لا يمتص الديوتيريوم، والمعادن الثقيلة خطيرة على أي حال.
الأسطورة رقم 2 - ذوبان الماء يزيد من متوسط العمر المتوقع
اليوم، يتحدث الناس غالبًا عبر الإنترنت عن الحاجة إلى استخدام المياه الذائبة، والتي يتم الحصول عليها من مياه الصنبور المجمدة مسبقًا. المياه الجليدية الذائبة، والتي تحتوي على مختلف مادة مفيدة. إذا تجمدت ماء الصنبورواستخدمه بعد الذوبان فلن تحصل على أي فائدة. المياه المحضرة بهذه الطريقة هي تماثل كامل لتلك التي يتم الحصول عليها باستخدام أنظمة الترشيح.
الخرافة رقم 3 - المياه المهيكلة لها خصائص علاجية
كثيرا ما يكتب هذا في الأدبيات المختلفة. وصف ملون للخصائص المفترضة للمياه المنظمة. ولنتذكر أن هذا المفهوم يعني الماء المتكون من جزيئات مرتبة بترتيب معين. ومع ذلك، في الممارسة العملية، لا آثار إيجابيةلن يتم الحصول عليها من استخدامه. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى حقيقة أن جزيئات الماء المهيكلة ليست مستقرة للغاية ويتم تدميرها أثناء الحركة عبر الجهاز الهضمي.
كيف تشرب الماء بشكل صحيح؟
ربما سمعت أنه يجب عليك شرب الماء في الصباح، ويفضل أن يكون دافئًا، لتنظيف الجسم. ومع ذلك، فإن الفائدة الأكثر احتمالا هي ببساطة تجديد السوائل بعد النوم. يتحدثون أيضًا عن ضرورة شرب الماء قبل الأكل. يمكننا أن نتفق مع هذا، ولكن النقطة ليست في تسريع عمليات الإنتاج عصير المعدة. لهذا، يتطلب الجسم الكثير من الطاقة والوقت. إذا شربت الماء قبل 30 دقيقة من وجبتك، فلن يؤثر ذلك على إنتاج عصير المعدة.
لكن الحظر على شرب السوائل أثناء الوجبات يبدو مشكوكا فيه للغاية. يمكن تقديم مثل هذه التوصيات من قبل أشخاص ليسوا على دراية تامة ببنية المعدة. تم تجهيز جدران العضو بنظائرها من الأنابيب التي يتم من خلالها نقل الماء بسرعة من المعدة ولا يختلط مع الطعام. علاوة على ذلك، فقد ثبتت فوائد شرب السوائل بعد الوجبات بالأبحاث العلمية. على سبيل المثال، شاي أخضريحتوي على خصائص تحتوي على العصير، مما يحسن عملية الهضم.
- كوب ماء دافئبعد الاستيقاظ، سوف يساعد على استعادة توازن السوائل.
- بعد الأكل يجب شرب الشاي الأخضر أو الكومبوت لتسريع عملية الهضم.
- إذا لم تكن لديك مشاكل في التبول، اشرب كوبًا من الماء قبل الذهاب إلى السرير.
- يجب عليك شرب الماء فقط إذا شعرت بالعطش.
ماذا يحدث إذا شربت الماء فقط لمدة شهر شاهد الفيديو التالي:
اليوم هو 14 أكتوبر 2017، مما يعني أنه خلال ساعات قليلة على القناة الأولى سيكون هناك برنامج "من يريد أن يصبح مليونيرا؟" هنا يمكنك معرفة جميع الإجابات في مباراة اليوم.
في جلد النبيذ retortuv في مرساة في أنبوب
الإجابة الصحيحة: في TUBUS
إجابات الناس:
للإجابة على هذا السؤال بشكل صحيح، عليك أن تعرف ما هي المعوجة، والنبيذ، والمرساة والأنبوب. لذلك، الأنبوب غير مخصص لصب السوائل، لأن الأنبوب عبارة عن جهاز لحمل الرسومات.
الإجابة الصحيحة: توبوس.
إذا كنت تريد، يمكنك صب السائل في أي شيء، ولكن كم من الوقت سيبقى هناك سؤال آخر. لقد حصلنا على أربع إجابات محتملة، ولا أعرف حتى ما يعنيه بعضها (المذيع، الرد). يُسكب السائل بدقة في جلد النبيذ. وهذا يترك ثلاث إجابات. الأنبوب عبارة عن أداة غريبة توضع فيها رسومات وخرائط مختلفة وما إلى ذلك، لكن هذا لا يعني عدم صب السائل فيه، فربما توجد أنابيب مختلفة لأغراض مختلفة. الرد هو في رأيي جزء من...
0 0
برنامج "من يريد أن يصبح مليونيرا؟"
جميع الأسئلة والأجوبة:
ليونيد ياكوبوفيتش وألكسندر روزنباوم
مبلغ مقاوم للحريق: 200000 روبل.
1. ماذا تسمي السائق الذي يسافر لمسافات طويلة؟
الرامي
· هداف
· سائق شاحنة
· قناص
2. ما هو تأثير شراء سلعة باهظة الثمن؟
· النقرات على المحفظة
· يضرب الجيب
· يطلق النار على المحفظة
· الصفعات بطاقة الائتمان
3. ما اسم الخنزير الصغير بطل الرسوم المتحركة الشعبية؟
· فرانتيك
4. كيف انتهى شعار العصر الاشتراكي: "سيعيش الجيل الحالي من الشعب السوفييتي..."؟
· لا تدفع
· في سعادة أبدية بعد ذلك
في ظل الشيوعية
· على المريخ
5. وفقا لقوانين الفيزياء، على ماذا تعمل قوة الرفع؟
0 0
يمكنك إجراء هذه التجربة البسيطة في مطبخك. إنه يوضح بشكل رائع سلوك ما يسمى "السوائل غير القابلة للامتزاج" الموجودة في مجلد واحد.
وصف التجربة
لقد سكبنا الماء الملون العادي في كوب واحد، و زيت عباد الشمس. باستخدام بطاقة بلاستيكية، قمنا بوضع كوب واحد فوق الآخر. في الوقت نفسه، قمنا بقلب الزجاج العلوي (بالماء) رأسًا على عقب. وهكذا أصبح لدينا نظام: الزيت في الأسفل، والماء في الأعلى، وبينهما بطاقة بلاستيكية "تفصل" هذه السوائل. ولكن ماذا يحدث إذا قمنا بإزالة البطاقة البلاستيكية؟ ربما ستبقى السوائل في أماكنها؟ أو ربما سيبدأون في الاختلاط؟
نقوم بإزالة البطاقة. بدأت السوائل تتغير أماكنها: بدأ الماء يملأ الكوب السفلي، واندفع الزيت إلى الأعلى ليحل محل الماء! وبطريقة مذهلة، تبادلت السوائل أماكنها. وفي الوقت نفسه، لم تختلط سوائلنا، أي. وظلت الحدود الواضحة التي تفصل بين النفط والماء مرئية.
لماذا هذا...
0 0
مجموع الردود: 773
إحصائيات
المجموع على الإنترنت: 4
المستخدمين: 1
خواص السوائل والغازات مشكلة إبريقي القهوة
أمامك (الشكل 51) يوجد قدران من القهوة بنفس العرض: أحدهما مرتفع والآخر منخفض. أيهما أكثر اتساعا؟
ربما يقول الكثير من الناس دون أن يفكروا في أن إبريق القهوة الطويل أكثر اتساعًا من إبريق القهوة المنخفض. ومع ذلك، إذا قمت بصب سائل في إبريق قهوة طويل، فلن تتمكن من ملئه إلا حتى مستوى فتحة الصنبور - عندها سيبدأ الماء في التدفق. وبما أن فتحات الصنبور في كلا وعاءي القهوة تقع على نفس الارتفاع، فقد تبين أن وعاء القهوة المنخفض يكون رحبًا تمامًا مثل وعاء طويل ذو فوهة قصيرة.
وهذا أمر مفهوم: في وعاء القهوة وفي أنبوب الصنبور، كما هو الحال في أي أوعية متصلة، يجب أن يكون السائل على نفس المستوى، على الرغم من أن السائل الموجود في الصنبور يزن أقل بكثير مما هو عليه في...
0 0
الفصل الخامس. خصائص السوائل والغازات
مشكلة اثنين من أواني القهوة
أمامك (الشكل 51) يوجد قدران من القهوة بنفس العرض: أحدهما مرتفع والآخر منخفض. أيهما أكثر اتساعا؟
أرز. 51. أي من أواني القهوة هذه يمكنه استيعاب المزيد من السوائل؟
ربما يقول الكثير من الناس دون أن يفكروا في أن إبريق القهوة الطويل أكثر اتساعًا من إبريق القهوة المنخفض. ومع ذلك، إذا قمت بصب سائل في إبريق قهوة طويل، فلن تتمكن من ملئه إلا حتى مستوى فتحة الصنبور - عندها سيبدأ الماء في التدفق. وبما أن فتحات الصنبور في كلا وعاءي القهوة تقع على نفس الارتفاع، فقد تبين أن وعاء القهوة المنخفض يكون رحبًا تمامًا مثل وعاء طويل ذو فوهة قصيرة.
هذا أمر مفهوم: في وعاء القهوة وفي أنبوب الصنبور، كما هو الحال في أي أوعية متصلة، يجب أن يكون السائل عند نفس المستوى، على الرغم من أن السائل الموجود في الصنبور يزن أقل بكثير من بقية وعاء القهوة. إذا لم يكن الصنبور مرتفعًا بدرجة كافية، فلن تملأ وعاء القهوة إلى الأعلى أبدًا: سوف ينسكب الماء. عادة...
0 0
السائل هو إحدى حالات المادة الكلية. الخاصية الرئيسية للسائل، والتي تميزه عن حالات التجميع الأخرى، هي القدرة على تغيير شكله بشكل غير محدود تحت تأثير الضغوط الميكانيكية العرضية، حتى الصغيرة بشكل تعسفي، مع الحفاظ على حجمه عمليًا.
معلومات عامة
عادة ما تعتبر الحالة السائلة وسيطة بين الحالة الصلبة والغاز: فالغاز لا يحتفظ بالحجم ولا بالشكل، ولكن المادة الصلبة تحتفظ بكليهما.
يمكن تحديد شكل الأجسام السائلة كليًا أو جزئيًا من خلال حقيقة أن سطحها يتصرف مثل الغشاء المرن. لذلك، يمكن أن تتجمع المياه في قطرات. لكن السائل قادر على التدفق حتى تحت سطحه الثابت، وهذا يعني أيضًا أن الشكل (الأجزاء الداخلية للجسم السائل) غير محفوظ.
ليس للجزيئات السائلة موقع محدد، لكنها في نفس الوقت لا تتمتع بحرية الحركة الكاملة. هناك انجذاب بينهما قوي بما يكفي لإبقائهما قريبين...
0 0
السائل هو إحدى الحالات الكلية للمادة (انظر الغاز؛ البلازما؛ الصلبة)، فهو يحتل نوعًا من الموقع المتوسط بين المادة الصلبة البلورية، ويتميز بالانتظام الكامل في ترتيب الجزيئات التي تشكله (الأيونات، الذرات، الجزيئات). والغاز الذي تكون جزيئاته في حالة حركة فوضوية (غير منظمة).
يواجه الإنسان الحالة السائلة للمادة في كل خطوة. بادئ ذي بدء، هذا، بالطبع، الماء، سائل غير عادي في عدد من خصائصه، ضروري للغاية في الحياة اليومية. وتشمل هذه السوائل المختلفة ذات الأصل غير العضوي والعضوي (الأحماض والكحولات والمنتجات البترولية وما إلى ذلك). وأخيرًا، هناك الزئبق، وهو سائل ثقيل مذهل ذو لون لامع يشبه المعدن المنصهر. عند تسخينه إلى درجة كافية درجات حرارة عاليةتذوب المواد الصلبة وتتحول إلى الحالة السائلة. بالنسبة للمواد الصلبة البلورية، يحدث هذا التحول فجأة عند درجة حرارة محددة تمامًا لمادة معينة، تسمى ...
0 0
في الفقرتين السابقتين، قمنا بدراسة بنية وخصائص المواد الصلبة - البلورية وغير المتبلورة. دعونا ننتقل الآن إلى دراسة بنية وخصائص السوائل.
السمة المميزة للسائل هي السيولة - القدرة على تغيير الشكل في وقت قصير تحت تأثير القوى الصغيرة. وبفضل هذا تتدفق السوائل في مجاري، وتتدفق في مجاري، وتأخذ شكل الوعاء الذي تصب فيه.
يتم التعبير عن القدرة على تغيير الشكل بشكل مختلف في السوائل المختلفة. نلقي نظرة على الصورة. تحت تأثير الجاذبية المتساوية تقريبًا، يستغرق العسل وقتًا أطول لتغيير شكله من الماء. ولذلك يقولون إن هذه المواد غير متساوية في اللزوجة: فالعسل يحتوي على أكثر من الماء. ويفسر ذلك التركيب المعقد بشكل غير متساو لجزيئات الماء والعسل. يتكون الماء من جزيئات تشبه الكرات المتكتلة، بينما يتكون العسل من جزيئات تشبه أغصان الأشجار. لذلك، أثناء تحرك العسل، تتفاعل "فروع" جزيئاته مع بعضها البعض، مما يمنحه لزوجة أكبر من...
0 0
الخاصية الرئيسية للسوائل، والتي تميزها عن الحالات المجمعة الأخرى للمادة، هي القدرة على تغيير الشكل حسب الرغبة، مع الحفاظ على الحجم.
يأخذ السائل شكل أي وعاء يُسكب فيه، أو ينتشر على السطح في طبقة رقيقة. ولكن هل السائل ليس له شكل خاص به حقًا؟ وتبين أن هذا ليس هو الحال. الشكل الطبيعي لأي سائل هو الشكل الكروي، لكن الجاذبية تمنعه باستمرار من أخذ هذا الشكل. إذا وضعت سائلاً في وعاء مع سائل آخر له نفس الكثافة، فإنه، وفقًا لقانون أرخميدس، سوف "يفقد" كتلته ويأخذ شكله الكروي الطبيعي.
ما الذي يجعل السائل يتحول إلى كرة؟ تحدث ظاهرة خاصة على سطح السوائل وهي التوتر السطحي. كل جزيء من المادة يجذب جزيئات أخرى، كما لو أنه "يحيط" نفسه بها. ونتيجة لهذا، فإن سطح السائل المتاخم لوسط آخر
على سبيل المثال، مع الهواء، يميل إلى الانخفاض. وكما تعلمون فإن الأصغر...
0 0
10
لذلك، على موقع Khemister، كانت هناك وصفة لألواح التسقيف 4 أو 5 غير القابلة للامتزاج، ويمكنك أيضًا إضافة إشارة مرور للمشاة
لماذا لا تجعل الأمر أكثر بساطة؟ إذا لم يختلط الماء مع CCl4، فيمكنك عمل طبقات "ماء/CCl4/ماء"!!! ليس من الصعب العثور على صبغة للماء (تُباع أصباغ الطعام في محلات البقالة أو في السوق)؛ بالنسبة لـ CCl4، من المحتمل أن تكون المؤشرات/الأصباغ القابلة للذوبان في الكحول مناسبة. لكن مسألة الهجرة بين البيئات تظل مفتوحة...
هل يجب أن تكون "حاملات الزهور" سوائل؟ على سبيل المثال، خطر لي أن أصنع إشارة مرور في أسطوانة مدرجة من... صابون مصنوع يدويًا))) تقوم بخلط قاعدة الصابون مع الصبغة (لا تنتقل بين طبقات الصابون)، وتصب طبقة واحدة من الصابون في اسطوانة (تسخينها مسبقاً في الميكروويف وخلطها بالصبغة)، تبرد في حوالي 5 دقائق، ثم الثانية، ثم الثالثة... إذا أردت سأرسل لك قاعدة صابون (شفافة أو بيضاء) ) والأصباغ!
بسبب قانون أرشميدس..
0 0
11
لقد اعتدنا على الاعتقاد بأن السوائل ليس لها أي شكل خاص بها. هذا ليس صحيحا. الشكل الطبيعي لأي سائل هو الشكل الكروي. عادةً، تمنع الجاذبية السائل من اتخاذ هذا الشكل، وينتشر السائل في طبقة رقيقة إذا تم سكبه بدون حاوية، أو يأخذ شكل الحاوية إذا تم سكبه فيها. كونه داخل سائل آخر له نفس الجاذبية النوعية، فإن السائل، وفقًا لقانون أرخميدس، "يفقد" وزنه: يبدو أنه لا يزن شيئًا، ولا تؤثر الجاذبية عليه - ثم يأخذ السائل شكله الطبيعي الكروي.
يطفو زيت بروفنسال في الماء، لكنه يغرق في الكحول. لذلك، يمكنك تحضير خليط من الماء والكحول لا يغوص فيه الزيت أو يطفو. وبإدخال القليل من الزيت إلى هذا الخليط باستخدام حقنة، سنرى شيئًا غريبًا: يتجمع الزيت في قطرة كبيرة مستديرة، لا تطفو ولا تغوص، بل تتدلى بلا حراك [لمنع ظهور شكل الكرة مشوهًا، من الضروري إجراء التجربة في وعاء ذو جدران مسطحة (أو وعاء من أي شكل، ولكن يوضع...
0 0
أمامك (الشكل 51) يوجد قدران من القهوة بنفس العرض: أحدهما مرتفع والآخر منخفض. أيهما أكثر اتساعا؟
أرز. 51. أي من أواني القهوة هذه يمكنه استيعاب المزيد من السوائل؟
ربما يقول الكثير من الناس دون أن يفكروا في أن إبريق القهوة الطويل أكثر اتساعًا من إبريق القهوة المنخفض. ومع ذلك، إذا قمت بصب سائل في إبريق قهوة طويل، فلن تتمكن من ملئه إلا حتى مستوى فتحة الصنبور - عندها سيبدأ الماء في التدفق. وبما أن فتحات الصنبور في كلا وعاءي القهوة تقع على نفس الارتفاع، فقد تبين أن وعاء القهوة المنخفض يكون رحبًا تمامًا مثل وعاء طويل ذو فوهة قصيرة.
هذا أمر مفهوم: في وعاء القهوة وفي أنبوب الصنبور، كما هو الحال في أي أوعية متصلة، يجب أن يكون السائل عند نفس المستوى، على الرغم من أن السائل الموجود في الصنبور يزن أقل بكثير من بقية وعاء القهوة. إذا لم يكن الصنبور مرتفعًا بدرجة كافية، فلن تتمكن من ملء إبريق القهوة إلى الأعلى: سوف ينسكب الماء، وعادة ما يتم وضع الصنبور أعلى من حواف إبريق القهوة بحيث يمكن إمالة الوعاء قليلاً دون انسكاب المحتويات.
ما لم يعرفه القدماء
ولا يزال سكان روما الحديثة يستخدمون بقايا نظام إمدادات المياه، الذي بناه القدماء: فقد بنى العبيد الرومان محطات المياه بطريقة متينة.
ولا يمكن قول الشيء نفسه عن معرفة المهندسين الرومان الذين أشرفوا على هذه الأعمال؛ من الواضح أنهم لم يكونوا على دراية كافية بأساسيات الفيزياء. نلقي نظرة على الموافقة المسبقة عن علم المرفقة. 52، مستنسخة من لوحة موجودة في المتحف الألماني في ميونيخ. ترى أن نظام إمداد المياه الروماني لم يكن موضوعًا في الأرض، بل فوقها، على أعمدة حجرية عالية. لماذا تم ذلك؟ ألن يكون من الأسهل وضع الأنابيب في الأرض كما يحدث الآن؟ بالطبع، الأمر أسهل، لكن المهندسين الرومان في ذلك الوقت كان لديهم فهم غامض للغاية لقوانين توصيل السفن. كانوا يخشون أنه في الخزانات المتصلة بأنبوب طويل جدًا، لن يتم إنشاء المياه على نفس المستوى. إذا تم وضع الأنابيب في الأرض، بعد منحدرات التربة، فيجب أن يتدفق الماء في بعض المناطق - وكان الرومان يخافون من أن الماء لن يتدفق إلى الأعلى. لذلك أعطوا عادة أنابيب المياهمنحدر هابط موحد على طول المسار بأكمله (وهذا غالبًا ما يتطلب تجاوز المياه أو إقامة دعامات مقوسة عالية). ويبلغ طول أحد الأنابيب الرومانية، أكوا مارسيا، 100 كيلومتر المسافة المباشرةوبين طرفيه النصف مثل ذلك. كان لا بد من وضع خمسين كيلومتراً من البناء بسبب الجهل بالقانون الأساسي للفيزياء!
أرز. 52. محطات المياه روما القديمةفي شكلها الأصلي.
السوائل تضغط... إلى أعلى!
أرز. 53. طريقة بسيطة للتأكد من ضغط السائل من الأسفل إلى الأعلى.
حتى أولئك الذين لم يدرسوا الفيزياء مطلقًا يعرفون أن السوائل تضغط إلى الأسفل على قاع الوعاء وعلى الجوانب على الجدران. ولكن ماذا يضغطون وأعلى، كثيرون لا يشكون حتى. سيساعد زجاج المصباح العادي في التحقق من وجود هذا الضغط بالفعل. اقطع دائرة من الورق المقوى السميك بحجم يغطي الفتحة الموجودة في زجاج المصباح. ضعه على حواف الزجاج واغمره في الماء، كما هو موضح في الشكل. 53. لمنع الدائرة من السقوط عند غمرها، يمكنك الإمساك بها بخيط ممتد عبر مركزها، أو ببساطة الضغط عليها بإصبعك. بعد غمر الزجاج إلى عمق معين، ستلاحظ أن الدائرة نفسها متماسكة جيدًا، ولا يتم الضغط عليها عن طريق ضغط الإصبع أو شد الخيط: فهي مدعومة بالماء، بالضغط عليها من الأسفل إلى الأعلى.
يمكنك حتى قياس مقدار هذا الضغط التصاعدي. صب الماء بعناية في الزجاج. وبمجرد أن يقترب مستواها داخل الزجاج من المستوى الموجود في الوعاء، تختفي الدائرة. وهذا يعني أن ضغط الماء على الدائرة من الأسفل يتوازن مع الضغط عليها من الأعلى بواسطة عمود من الماء ارتفاعه يساوي عمق الدائرة تحت الماء. هذا هو قانون ضغط السوائل على أي جسم مغمور. وهذا، بالمناسبة، هو المكان الذي يحدث فيه "فقدان" الوزن في السوائل، وهو ما تمت مناقشته في قانون أرخميدس الشهير.
أرز. 54. يعتمد ضغط السائل في قاع الوعاء فقط على مساحة القاع وارتفاع مستوى السائل. ويوضح الشكل كيفية اختبار هذه القاعدة.
وجود عدة نظارات مصباح أشكال مختلفةولكن بنفس الثقوب يمكنك التحقق من قانون آخر يتعلق بالسوائل وهو: أن ضغط السائل على قاع الإناء يعتمد فقط على مساحة القاع وارتفاع المستوى، لكنه لا تعتمد على شكل السفينة. سيتألف الاختبار من إجراء التجربة الموصوفة الآن باستخدام نظارات مختلفة، وغمرها بنفس العمق (والذي يجب عليك أولاً لصق شرائح ورقية على النظارات على ارتفاعات متساوية). ستلاحظ أن الدائرة سوف تسقط في كل مرة عند نفس مستوى الماء في الأكواب (الشكل 54). وهذا يعني أن ضغط أعمدة الماء أشكال متعددةنفس الشيء إذا كانت قاعدتهم وارتفاعهم متماثلين. يرجى ملاحظة أن ما هو مهم هنا هوارتفاعوليس الطول، لأن العمود الطويل المائل يضغط على الأسفل بنفس الطريقة التي يضغط بها العمود الرأسي القصير بنفس الارتفاع (مع مساحات متساويةأسباب).
ما هو أثقل؟
يتم وضع دلو مملوء بالماء حتى الحافة على إحدى كفتي الميزان. ومن ناحية أخرى يوجد نفس الدلو تمامًا، وهو ممتلئ أيضًا حتى أسنانه، ولكن قطعة من الخشب تطفو فيه (الشكل 55). أي دلو سوف يسحب؟
حاولت طرح هذه المشكلة على أشخاص مختلفين وتلقيت إجابات متضاربة. فأجاب البعض أنه ينبغي سحب الدلو الذي تطفو فيه الشجرة، لأنه «إلى جانب الماء، هناك أيضًا شجرة في الدلو»، وقال آخرون إنه على العكس من ذلك، فإنه يسحب الدلو الأول، «لأن الماء أثقل». من الخشب."
لكن لا هذا ولا ذاك صحيح: كلا الدلاء لهما نفس الشيءوزن.ولكن في الدلو الثاني، يوجد ماء أقل مما هو عليه في الأول، لأن قطعة الخشب العائمة تزيح بعضًا من حجمها. ولكن، وفقا لقانون الملاحة، أي شيءعائمفيقوم الجسم بإزاحة الجزء المغمور منه تماماًالكثير من السائل
(بالوزن)، كم وزن هذا الجسم كله؟
ولهذا السبب يجب أن تظل الموازين متوازنة.
أرز. 55. الدلاءان متطابقان ومملوءان بالماء حتى الحافة. في إحداها قطعة من الخشب تطفو. أي واحد سيفوز؟
الآن حل مشكلة أخرى. أضع كوبًا من الماء على الميزان وأضع وزنًا بجانبه. عندما الميزانمتوازنالأوزان على كوب، أسقط الوزن في كوب من الماء. ماذا سيحدث للميزان؟
ووفقا لقانون أرخميدس، يصبح الوزن في الماء أخف مما كان عليه خارج الماء. ويبدو أن المرء قد يتوقع أن ترتفع الموازين. وفي الوقت نفسه، في الواقع، ستبقى الموازين متوازنة. كيف نفسر هذا؟
أدى الوزن الموجود في الزجاج إلى إزاحة بعض الماء، والذي تبين أنه أعلى من المستوى الأصلي؛ ونتيجة لذلك، يزداد الضغط على قاع الوعاء، بحيث يتعرض القاع لقوة إضافية تساوي الوزن الذي فقده الوزن.
الشكل الطبيعي للسائل
لقد اعتدنا على الاعتقاد بأن السوائل لا تحتوي على شيءملكنماذج. هذا ليس صحيحا. الشكل الطبيعي لأي سائل هو الشكل الكروي. عادةً، تمنع الجاذبية السائل من اتخاذ هذا الشكل، وينتشر السائل في طبقة رقيقة إذا تم سكبه بدون حاوية، أو يأخذ شكل الحاوية إذا تم سكبه فيها. كونه داخل سائل آخر له نفس الجاذبية النوعية، وفقًا لقانون أرخميدس، فإن السائل "يفقد" وزنه: يبدو أنه لا يزن شيئًا، ولا تؤثر الجاذبية عليه - ثم يأخذ السائل شكله الطبيعي الكروي.
يطفو زيت بروفنسال في الماء، لكنه يغرق في الكحول. لذلك، يمكنك تحضير خليط من الماء والكحول لا يغوص فيه الزيت أو يطفو. وبإدخال القليل من الزيت إلى هذا الخليط باستخدام حقنة، سنرى شيئًا غريبًا: يتجمع الزيت في قطرة كبيرة مستديرة، لا تطفو ولا تغوص، بل تتدلى بلا حراك [لمنع ظهور شكل الكرة مشوهًا، من الضروري إجراء التجربة في وعاء ذي جدران مسطحة (أو في وعاء من أي شكل، ولكن يوضع داخل وعاء مملوء بالماء بجدران مسطحة)] (الشكل 56).
أرز. 56. يتجمع الزيت الموجود داخل وعاء به كحول مخفف في كرة لا تغرق ولا تطفو (تجربة بلاتو).
أرز. 57. إذا قمت بتدوير كرة زيت في الكحول بسرعة باستخدام قضيب عالق فيها، تنفصل حلقة عن الكرة.
يجب إجراء التجربة بصبر وبعناية، وإلا فلن تحصل على قطرة واحدة كبيرة، بل عدة كرات أصغر. ولكن حتى في هذا الشكل فإن التجربة مثيرة للاهتمام للغاية.
لكن هذا ليس كل شيء. مرر قضيبًا خشبيًا طويلًا أو سلكًا عبر منتصف كرة الزيت السائل وقم بتدويرها. تشارك كرة الزبدة في هذا الدوران. (تعمل التجربة بشكل أفضل إذا وضعت دائرة صغيرة من الورق المقوى مبللة بالزيت على المحور، والتي ستبقى كلها داخل الكرة.) تحت تأثير الدوران، تبدأ الكرة أولاً في التسطيح، ثم بعد بضع ثوانٍ تفصل الحلقة من نفسه (الشكل 57). تمزيق هذه الحلقة إلى قطع، لا تشكل قطعًا عديمة الشكل، بل قطرات كروية جديدة تستمر في الدوران حول الكرة المركزية.
أرز. 58. تبسيط تجربة الهضبة.
تم تنفيذ هذه التجربة المفيدة لأول مرة بواسطة الفيزيائي البلجيكي بلاتو. إليكم تجربة الهضبة بشكلها الكلاسيكي. إن إنتاجه بشكل مختلف أسهل بكثير وليس أقل فائدة. يتم شطف كوب صغير بالماء، مملوء بزيت بروفنسال ويوضع في قاع كوب كبير؛ صب بعناية ما يكفي من الكحول في الأخير بحيث يكون الزجاج الصغير مغمورًا بالكامل فيه. ثم أضف الماء بعناية شيئًا فشيئًا من ملعقة على طول جدار كوب كبير. يصبح سطح الزيت في كوب صغير محدبًا؛ يزداد الانتفاخ تدريجيًا ومع إضافة كمية كافية من الماء يرتفع من الزجاج ليشكل كرة ذات حجم كبير جدًا معلقة داخل خليط من الكحول والماء (الشكل 58).
في غياب الكحول، يمكنك إجراء هذه التجربة باستخدام الأنيلين، وهو سائل أثقل من الماء في درجات الحرارة العادية، ولكنه أخف عند درجة حرارة 75-85 درجة مئوية. ومن خلال تسخين الماء، يمكننا بالتالي أن نجعل الأنيلين يطفو داخله، ويأخذ شكل قطرة كروية كبيرة. في درجة حرارة الغرفة، تتم معايرة قطرة من الأنيلين في محلول ملحي [من بين السوائل الأخرى، يكون الأورثوتولويدين، وهو سائل أحمر داكن، مناسبًا؛ عند درجة حرارة 24 درجة، يكون له نفس كثافة الماء المالح، الذي يتم غمر فيه الأورثوتولويدين].
لماذا الكسر مستدير؟
تحدثنا الآن عن حقيقة أن أي سائل متحرر من الجاذبية يأخذ شكله الطبيعي - كروي. إذا كنت تتذكر ما قيل سابقًا عن انعدام وزن الجسم المتساقط وتأخذ في الاعتبار أنه في بداية السقوط، من الممكن إهمال مقاومة الهواء الضئيلة [تسقط قطرات المطر بشكل متسارع فقط في بداية السقوط؛ بالفعل في النصف الثاني تقريبًا من الثانية الأولى من الخريف تم تأسيسهزي مُوحدالحركة: جميع القطرات تتوازن بقوة مقاومة الهواء التي تزداد مع زيادة سرعة السقوط.]، ثم ندرك أن الأجزاء المتساقطة من السائل يجب أن تأخذ أيضًا شكل كرات. في الواقع، قطرات المطر المتساقطة لها شكل كرات. الكريات ليست أكثر من قطرات متجمدة من الرصاص المنصهر، والتي، باستخدام طريقة التصنيع في المصنع، تضطر إلى السقوط في قطرات من ارتفاع كبير إلى ماء بارد: هناك تتصلب على شكل كرات منتظمة تمامًا.
أرز. 59. برج المسبك بالرصاص.
لذلك تسمى طلقة الصب طلقة "البرج" لأنها أثناء الصب تضطر إلى السقوط من أعلى برج "الصب" المرتفع (الشكل 59). أبراج مسبك الطلقة مصنوعة من المعدن ويصل ارتفاعها إلى 45 مترًا؛ يوجد في الجزء العلوي غرفة مسبك بها أواني صهر، وفي الأسفل يوجد خزان مياه. لا تزال لقطة الزهر خاضعة للفرز والتشطيب. تتجمد قطرة من الرصاص المنصهر لتتحول إلى كرية حتى أثناء سقوطها؛ هناك حاجة إلى خزان ماء فقط لتخفيف تأثير الحبيبة عند سقوطها ومنع تشويه شكلها الكروي. (الطلقات التي يبلغ قطرها أكبر من 6 مم، والتي تسمى الطلقات، يتم صنعها بشكل مختلف: عن طريق قطع قطع من الأسلاك، ثم دحرجتها.)
زجاج "بلا قاع".
لقد صببت الماء في الكوب حتى حافته. انها كاملة. هناك دبابيس بالقرب من الزجاج. ربما لا يزال هناك مكان في الزجاج لدبوس أو اثنين؟ جربها.
أرز. 60. تجربة مذهلة مع الدبابيس في كوب من الماء.
ابدأ برمي الدبابيس وعدها. يجب أن يتم الرمي بعناية: اغمر النقطة في الماء بعناية ثم حرر الدبوس من يدك بعناية، دون الضغط أو الضغط، حتى لا يتناثر الماء بالصدمة. سقط واحد، اثنان، ثلاثة دبابيس في القاع - ظل مستوى الماء دون تغيير. عشرة، عشرين، ثلاثون دبابيس... السائل لا ينسكب. خمسون، ستون، سبعون... توجد مائة دبابيس في الأسفل، ولا يزال الماء لا يتدفق من الزجاج (الشكل 60).
لا يقتصر الأمر على أنه لا ينسكب فحسب، بل إنه لم يرتفع بأي طريقة ملحوظة فوق الحواف. استمر في إضافة الدبابيس. انتهى الأمر بالدبابيس الثانية والثالثة والرابعة في الوعاء - ولم تفيض قطرة واحدة ؛ ولكن الآن يمكنك أن ترى بالفعل كيف انتفخ سطح الماء، وارتفع قليلاً فوق حواف الزجاج. وهذا التورم هو الرد الكامل على هذه الظاهرة غير المفهومة. لا يبلل الماء الزجاج كثيرًا إذا كان ملوثًا قليلًا بالشحوم على الأقل؛ حواف الزجاج - مثل جميع الأدوات التي نستخدمها - تصبح حتما مغطاة بآثار الشحوم من لمسة أصابعنا. وبدون تبليل الحواف، يشكل الماء الذي يتم دفعه خارج الزجاج بواسطة المسامير انتفاخًا. إن الانتفاخ غير مهم بالنسبة للعين، ولكن إذا تكلفت عناء حساب حجم دبوس واحد ومقارنته بحجم ذلك الانتفاخ المنتفخ قليلاً فوق حواف الزجاج، فسوف تقتنع بأن الحجم الأول هو مئات المرات أقل من الثانية، وبالتالي يمكن أن يحتوي الزجاج "الممتلئ" على مساحة لبضع مئات من الدبابيس الإضافية. كلما اتسعت المقلاة، زاد عدد الدبابيس التي يمكنها حملها، لأنه كلما زادت كمية الانتفاخ.
دعونا نجري حسابًا تقريبيًا للوضوح. يبلغ طول الدبوس حوالي 25 ملم، وسمكه نصف ملليمتر. يمكن حساب حجم هذه الأسطوانة بسهولة باستخدام الصيغة الهندسية المعروفة (p*d2*h/4)، وهي تساوي 5 أمتار مكعبة. مم. لا يتجاوز حجم الدبوس مع الرأس 5.5 متر مكعب. مم.
الآن دعونا نحسب حجم طبقة الماء التي ترتفع فوق حواف الزجاج. قطر الزجاج 9 سم = 90 مم . تبلغ مساحة هذه الدائرة حوالي 6400 متر مربع. مم. وبافتراض أن سمك الطبقة الصاعدة هو 1 مم فقط، فلدينا حجمها 6400 متر مكعب. مم؛ هذا هو 1200 مرة حجم الدبوس. وبعبارة أخرى، فإن كوباً "ممتلئاً" من الماء يمكن أن يستوعب ألف دبابيس أخرى! وبالفعل، من خلال خفض الدبابيس بعناية، يمكنك غمر ألف كامل منها، بحيث يبدو للعين أنها تشغل الوعاء بأكمله وتغمره. سوف يبرز حتى فوق حوافه، لكن الماء لا يزال غير منسكب بعد.
ميزة غريبة للكيروسين
ربما يكون أي شخص اضطر للتعامل مع مصباح الكيروسين على دراية بالمفاجآت المزعجة التي تسببها إحدى ميزات الكيروسين. تملأ الخزان وتمسح الجزء الخارجي ليجف، وبعد ساعة تجده مبتلًا مرة أخرى.
الحقيقة هي أنك لم تقم بربط الموقد بإحكام كاف وأن الكيروسين، الذي يحاول الانتشار عبر الزجاج، زحف إلى السطح الخارجي للخزان. إذا كنت ترغب في حماية نفسك من مثل هذه "المفاجآت"، فيجب عليك ربط الموقد بإحكام قدر الإمكان.
يتم الشعور بزحف الكيروسين بطريقة مزعجة للغاية على السفن التي تستهلك محركاتها الكيروسين (أو الزيت). على مثل هذه السفن، ما لم يتم اتخاذ التدابير اللازمة، فمن المستحيل تمامًا نقل أي بضائع غير الكيروسين أو الزيت، لأن هذه السوائل، التي تزحف خارج الخزانات عبر فتحات غير مرئية، لا تنتشر فقط على السطح المعدني للخزانات نفسها، بل تخترقها أيضًا. في كل مكان على الإطلاق، حتى في ملابس الركاب، مما ينقل رائحته التي لا يمكن القضاء عليها إلى جميع الأشياء. غالبًا ما تظل محاولات محاربة هذا الشر غير ناجحة. لم يبالغ الفكاهي الإنجليزي جيروم كثيرًا عندما قال ما يلي عن الكيروسين في قصة "ثلاثة في قارب":
"لا أعرف مادة أكثر قدرة على التسرب في كل مكان من الكيروسين. احتفظنا بها في مقدمة القارب، ومن هناك تسربت إلى الطرف الآخر، مشبعة برائحتها كل ما يصادفها في الطريق. تتسرب". من خلال الغلاف يقطر في الماء، ويفسد الهواء والسماء، ويسمم الحياة، أحيانًا تهب رياح الكيروسين من الغرب، وأحيانًا من الشرق، وأحيانًا كانت رياح كيروسين شمالية، أو ربما جنوبية، ولكن سواء طارت من القطب الشمالي الثلجي أو نشأ من رمال الصحراء، كان يصل إلينا دائمًا، مشبعًا برائحة الكيروسين، في الأمسيات، دمر هذا العطر سحر غروب الشمس، وأشعة الشهر تنضح إيجابيًا بالكيروسين... بعد أن ربطنا القارب عند الجسر، ذهبنا في نزهة حول المدينة، ولكن رائحة رهيبةكان يتبعنا. يبدو أن المدينة بأكملها كانت مشبعة به ". (في الحقيقة، بالطبع، كانت ملابس المسافرين فقط هي التي تشبعت به).
أدت قدرة الكيروسين على تبليل السطح الخارجي للخزانات إلى ظهور اعتقاد خاطئ بأن الكيروسين يمكنه اختراق المعادن والزجاج.
الفلس الذي لا يغرق في الماء
إنه موجود ليس فقط في القصص الخيالية، ولكن أيضًا في الواقع. سوف تقتنع بهذا إذا قمت بإجراء العديد من التجارب الممكنة بسهولة. لنبدأ بالأشياء الصغيرة - الإبر. يبدو من المستحيل جعل إبرة فولاذية تطفو على سطح الماء، ومع ذلك فإن القيام بذلك ليس بالأمر الصعب. وضع قطعة من المناديل الورقية على سطح الماء وإبرة جافة تماماً عليها. الآن كل ما تبقى هو إزالة المناديل الورقية بعناية من تحت الإبرة. يتم ذلك على النحو التالي: مسلحًا بإبرة أو دبوس آخر ، اغمر حواف القطعة قليلاً في الماء ، واقترب تدريجياً من المنتصف ؛ عندما تتبلل القطعة بأكملها، ستسقط إلى الأسفل، لكن الإبرة ستستمر في الطفو (الشكل 61). وباستخدام مغناطيس مثبت بالقرب من جدران الزجاج عند مستوى الماء، يمكنك أيضًا التحكم في حركة هذه الإبرة العائمة على الماء.
مع بعض المهارة، يمكنك الاستغناء عن المناديل الورقية: أمسك الإبرة من المنتصف بأصابعك وقم بإسقاطها في وضع أفقي من ارتفاع صغير على سطح الماء.
أرز. 61. إبرة تطفو على الماء. يوجد في الأعلى جزء من الإبرة (بسمك 2 مم) والشكل الدقيق للمسافة البادئة في الماء (مكبر مرتين). فيما يلي طريقة لجعل الإبرة تطفو على الماء باستخدام قطعة من الورق.
بدلاً من الإبرة، يمكنك صنع دبوس يطفو (كلاهما لا يزيد سمكه عن 2 مم)، أو زر ضوئي، أو أجسام معدنية مسطحة صغيرة. بمجرد أن تتقن هذا، حاول أن تجعل حتى قرشًا واحدًا يطفو.
وسبب طفو هذه الأجسام المعدنية هو أن الماء لا يبلل المعدن الذي كان في أيدينا بشكل جيد وبالتالي يتم تغطيته بطبقة رقيقة من الدهون. ولهذا السبب يتكون منخفض حول الإبرة العائمة على سطح الماء، حتى أنه يمكنك رؤيته. يحاول الغشاء السطحي للسائل الاستقامة، ويمارس ضغطًا تصاعديًا على الإبرة وبالتالي يدعمها. يتم دعم الإبرة أيضًا بواسطة قوة طفو السائل، وفقًا لقانون الطفو: يتم دفع الإبرة من الأسفل بقوة تساوي وزن الماء الذي تزيحه. أسهل طريقة لجعل الإبرة تطفو هي تشحيمها بالزيت؛ يمكن وضع هذه الإبرة مباشرة على سطح الماء، ولن تغرق.
الماء في الغربال
اتضح أن حمل الماء في الغربال أمر ممكن ليس فقط في القصص الخيالية. إن المعرفة بالفيزياء ستساعد على إنجاز مثل هذه المهمة المستحيلة كلاسيكيا. للقيام بذلك، تحتاج إلى تناول منخل سلكي يبلغ قطره 15 سم وبخلايا ليست صغيرة جدًا (حوالي 1 مم) وتغمس شبكته في البارافين المذاب. ثم قم بإزالة الغربال من البارافين: سيتم تغطية السلك بطبقة رقيقة من البارافين، بالكاد يمكن ملاحظتها بالعين المجردة.
لا يزال المنخل عبارة عن منخل - به ثقوب يمكن للدبوس أن يمر من خلالها بحرية - ولكن الآن يمكنك حمل الماء فيه حرفيًا. في مثل هذا المنخل، يتم الاحتفاظ بطبقة عالية إلى حد ما من الماء دون تسرب عبر الخلايا؛ كل ما تحتاجه هو صب الماء بعناية وحماية المنخل من الصدمات.
لماذا لا يتسرب الماء؟ لأنه، دون ترطيب البارافين، فإنه يشكل أغشية رقيقة في خلايا الغربال، بشكل محدب لأسفل، والتي تحتفظ بالمياه (الشكل 62).
أرز. 62. لماذا لا يتدفق الماء من منخل الشمع؟
يمكن وضع هذا المنخل المشمع على الماء، وسوف يلتصق به. وهذا يعني أنه من الممكن ليس فقط حمل الماء في الغربال، ولكن أيضًا السباحة عليه.
تشرح هذه التجربة المتناقضة عددًا من الظواهر العادية التي اعتدنا عليها لدرجة أننا لا نستطيع التفكير في أسبابها. طلاء البراميل والقوارب، وتشحيم المقابس والبطانات بشحم الخنزير، والطلاء بالطلاء الزيتي والطلاء عمومًا بالمواد الزيتية، كل تلك الأشياء التي نريد أن نجعلها منيعة للماء، بالإضافة إلى إضفاء المطاط على الأقمشة - كل هذا ليس أكثر من صنع غربال مثل الذي وصفه للتو. جوهر الأمر هو نفسه هنا وهناك، فقط في حالة الغربال يظهر بشكل غير عادي.
الرغوة في خدمة التكنولوجيا
إن تجربة تعويم إبرة فولاذية وعملة نحاسية على الماء تشبه الظاهرة المستخدمة في صناعة التعدين والمعادن من أجل "إثراء" الخامات، أي زيادة محتوى المواد القيمة فيها. عناصر. تعرف التكنولوجيا طرقًا عديدة لإثراء الخامات؛ إن الطريقة التي نفكر فيها الآن، والتي تسمى "التعويم"، هي الأكثر فعالية، ويتم استخدامها بنجاح حتى في الحالات التي تفشل فيها جميع الطرق الأخرى.
أرز. 63. كيف يحدث التعويم.
جوهر التعويم (أي العائمة) هو كما يلي. يتم تحميل الخام المطحون جيدًا في وعاء من الماء والمواد الزيتية القادرة على تغليف جزيئات المعدن المفيد بأغشية رقيقة لا تبلل بالماء. يتم خلط الخليط بقوة مع الهواء، مما يشكل العديد من الفقاعات الصغيرة - الرغوة. في هذه الحالة، تلتصق جزيئات المعدن المفيد، المغطاة بطبقة زيتية رقيقة، بقشرة فقاعة الهواء، وتلتصق بها وتعلق على الفقاعة التي تحملها إلى الأعلى، مثل بالونيرفع الجندول في الغلاف الجوي (الشكل 63). ولا تلتصق جزيئات نفايات الصخور غير المغطاة بمادة زيتية بالقشرة وتبقى في السائل. تجدر الإشارة إلى أن حجم فقاعة الهواء الرغوية أكبر بكثير من حجم الجسيم المعدني، كما أن طفوها كافٍ لحمل الحبوب الصلبة إلى الأعلى. ونتيجة لذلك، ينتهي الأمر بجميع الجزيئات المعدنية المفيدة تقريبًا في الرغوة التي تغطي السائل. تتم إزالة الرغوة وإرسالها لمزيد من المعالجة - للحصول على ما يسمى بـ "المركز"، وهو أكثر ثراءً بالمعادن المفيدة بعشرات المرات من الخام الأصلي.
لقد تم تطوير تقنية التعويم بعناية شديدة بحيث أنه من خلال الاختيار الصحيح للسوائل الممزوجة يمكن فصل كل منها معدن مفيدمن النفايات الصخرية من أي تكوين.
لم تكن النظرية هي التي أدت إلى فكرة التعويم، بل الملاحظة الدقيقة لحقيقة عشوائية. وفي نهاية القرن الماضي، لاحظ المدرس الأمريكي (كوري إيفرسون) أثناء غسله للأكياس الملوثة بالزيت والتي سبق أن تم تخزين بيريت النحاس فيها، أن حبيبات البيريت تطفو مع رغوة الصابون. وكان هذا هو الدافع لتطوير طريقة التعويم.
آلة خيالية ذات حركة "دائمة".
تصف الكتب أحيانًا مثل هذا الجهاز بأنه "آلة الحركة الدائمة" الحقيقية (الشكل 64): يتم رفع الزيت (أو الماء) المسكوب في الوعاء بواسطة الفتائل أولاً في الوعاء العلويومن هناك بفتائل أخرى - أعلى ؛ يحتوي الوعاء العلوي على أخدود لتصريف الزيت، والذي يقع على شفرات العجلة، مما يؤدي إلى دورانها. النفط الذي يتدفق للأسفل يرتفع مرة أخرى عبر الفتائل إلى الوعاء العلوي. وبالتالي، فإن تدفق الزيت المتدفق عبر الأخدود إلى العجلة لا ينقطع لثانية واحدة، ويجب أن تكون العجلة في حالة حركة دائمًا...
إذا كان المؤلفون الذين يصفون هذا القرص الدوار قد تكبدوا عناء صنعه، لكانوا، بالطبع، مقتنعين بأن العجلة لم تدور فحسب، بل لم تسقط قطرة واحدة من السائل في الوعاء العلوي!
أرز. 64. دولاب الهواء المستحيل.
ومع ذلك، يمكن معرفة ذلك دون البدء في صنع القرص الدوار. في الواقع، لماذا يعتقد المخترع أن الزيت يجب أن يتدفق من الجزء العلوي المنحني للفتيل؟ أدى الجذب الشعري، الذي يتغلب على الجاذبية، إلى رفع السائل إلى أعلى الفتيل؛ ولكن نفس السبب هو إبقاء السائل في مسام الفتيل الرطب، مما يمنعه من التقطر منه. إذا افترضنا أن السائل يمكن أن يدخل إلى الوعاء العلوي لدولاب الهواء الوهمي الخاص بنا بسبب عمل القوى الشعرية، فسيتعين علينا أن نعترف بأن نفس الفتائل التي من المفترض أنها جلبته إلى هنا ستعيده إلى الوعاء السفلي.
تشبه هذه الآلة الخيالية ذات الحركة الدائمة آلة مائية أخرى ذات حركة "دائمة"، اخترعها الميكانيكي الإيطالي سترادو الأكبر عام 1575. نصور هذا المشروع المضحك هنا (الشكل 65). يقوم برغي أرخميدس، الذي يدور، برفع الماء إلى الجزء العلوي الخزان، حيث يتدفق من الدرج مع تيار يضرب شفرات عجلة التعبئة (أسفل اليمين).تقوم عجلة الماء بتدوير آلة الطحن، وفي نفس الوقت، بمساعدة سلسلة من التروس، تتحرك بنفس الطريقة لولب أرخميدس الذي يرفع الماء إلى الخزان العلوي. المسمار يدور العجلة، والعجلة تدور المسمار!... لو كانت مثل هذه الآليات ممكنة، فإن أسهل طريقة هي ترتيبها بهذه الطريقة: رمي حبل فوق كتلة وربط أوزان متماثلة في طرفيها: فعندما يسقط حمل، فإنه يرفع حملًا آخر، وهذا الحمل، الذي يسقط من هذا الارتفاع، يرفع الحمل الأول. لماذا لا تكون آلة ذات حركة "دائمة"؟
أرز. 65. مشروع قديم لمحرك مائي "دائم" لحجر الطحن.
يمكن تحديد شكل الأجسام السائلة كليًا أو جزئيًا من خلال حقيقة أن سطحها يتصرف مثل الغشاء المرن. لذلك، يمكن أن تتجمع المياه في قطرات. لكن السائل قادر على التدفق حتى تحت سطحه الثابت، وهذا يعني أيضًا أن الشكل (الأجزاء الداخلية للجسم السائل) غير محفوظ.
كقاعدة عامة، تحتوي المادة الموجودة في الحالة السائلة على تعديل واحد فقط. (أهم الاستثناءات هي السوائل الكمومية والبلورات السائلة.) لذلك، في معظم الحالات، لا يكون السائل حالة تجميع فحسب، بل هو أيضًا مرحلة ديناميكية حرارية (طور سائل).
تنقسم جميع السوائل عادة إلى سوائل ومخاليط نقية. تحتوي بعض المخاليط السائلة على أهمية عظيمةمدى الحياة: الدم، ماء البحر، إلخ. يمكن للسوائل أن تعمل كمذيبات.
الخصائص الفيزيائية للسوائل
- سيولة
الخاصية الرئيسية للسوائل هي السيولة. إذا تم تطبيق قوة خارجية على جزء من السائل الذي يكون في حالة توازن، فإن تدفق جزيئات السائل ينشأ في الاتجاه الذي تؤثر فيه هذه القوة: تدفق السائل. وبالتالي، تحت تأثير القوى الخارجية غير المتوازنة، لا يحتفظ السائل بشكله وترتيبه النسبي للأجزاء، وبالتالي يأخذ شكل الوعاء الذي يقع فيه.
على عكس المواد الصلبة البلاستيكية، لا يحتوي السائل على نقطة خضوع: يكفي تطبيق قوة خارجية صغيرة بشكل تعسفي حتى يتدفق السائل.
- الحفاظ على الحجم
إحدى الخصائص المميزة للسائل هي أن له حجمًا معينًا (في ظل ظروف خارجية ثابتة). من الصعب جدًا ضغط السائل ميكانيكيًا لأنه، على عكس الغاز، هناك مساحة حرة صغيرة جدًا بين الجزيئات. ينتقل الضغط الممارس على سائل محصور في وعاء دون تغيير إلى كل نقطة في حجم هذا السائل (قانون باسكال صالح أيضًا للغازات). تُستخدم هذه الميزة، إلى جانب الانضغاطية المنخفضة جدًا، في الآلات الهيدروليكية.
يزداد حجم السوائل عمومًا (تتوسع) عند تسخينها وتنخفض في الحجم (تتقلص) عند تبريدها. ومع ذلك، هناك استثناءات، على سبيل المثال، عقود المياه عند تسخينها، متى الضغط الطبيعيودرجات الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية تقريبًا.
- اللزوجة
بالإضافة إلى ذلك، تتميز السوائل (مثل الغازات) باللزوجة. يتم تعريفه على أنه القدرة على مقاومة حركة جزء بالنسبة إلى جزء آخر - أي الاحتكاك الداخلي.
عندما تتحرك الطبقات المتجاورة من السائل بالنسبة لبعضها البعض، فإن تصادمات الجزيئات تحدث حتمًا بالإضافة إلى تلك التي تسببها الحركة الحرارية. تنشأ القوى التي تمنع الحركة المنظمة. في هذه الحالة، تتحول الطاقة الحركية للحركة المنظمة إلى طاقة حرارية - طاقة الحركة الفوضوية للجزيئات.
السائل الموجود في الوعاء، الذي يتم تحريكه وتركه لأجهزته الخاصة، سوف يتوقف تدريجياً، لكن درجة حرارته سترتفع.
- تشكيل السطح الحر والتوتر السطحي
بسبب الحفاظ على الحجم، السائل قادر على التشكيل سطح الحرة. مثل هذا السطح هو الواجهة بين مراحل مادة معينة: من ناحية توجد مرحلة سائلة، ومن ناحية أخرى - مرحلة غازية (البخار)، وربما غازات أخرى، على سبيل المثال، الهواء.
إذا تلامست الطوران السائل والغازي لنفس المادة، تنشأ قوى تميل إلى تقليل مساحة السطح البيني - قوى التوتر السطحي. تتصرف الواجهة كغشاء مرن يميل إلى الانكماش.
يمكن تفسير التوتر السطحي من خلال التجاذب بين جزيئات السائل. يجذب كل جزيء جزيئات أخرى، ويسعى إلى "إحاطة" نفسه بها، وبالتالي مغادرة السطح. وبناء على ذلك، يميل السطح إلى الانخفاض.
لذلك، تميل فقاعات الصابون والفقاعات إلى اتخاذ شكل كروي عند الغليان: بالنسبة لحجم معين، يكون للكرة الحد الأدنى من مساحة السطح. إذا كانت قوى التوتر السطحي فقط تؤثر على السائل، فإنه سيأخذ بالضرورة شكلًا كرويًا - على سبيل المثال، قطرات الماء في حالة انعدام الجاذبية.
الأجسام الصغيرة ذات الكثافة الأكبر من كثافة السائل قادرة على "الطفو" على سطح السائل، لأن قوة الجاذبية أقل من القوة التي تمنع زيادة مساحة السطح. (انظر التوتر السطحي.)
- التبخر والتكثيف
يتكثف بخار الماء الموجود في الهواء إلى سائل بعد ملامسته للسطح البارد للزجاجة.
- انتشار
عندما يكون هناك سائلان مختلطان في وعاء، فإن الجزيئات، نتيجة الحركة الحرارية، تبدأ بالمرور تدريجياً عبر السطح البيني، وبالتالي تمتزج السوائل تدريجياً. تسمى هذه الظاهرة الانتشار (يحدث أيضًا في المواد في حالات التجميع الأخرى).
- ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض حرارة الجسم
يمكن تسخين السائل إلى درجة أعلى من درجة غليانه حتى لا يحدث غليان. وهذا يتطلب تسخينًا موحدًا، دون تغيرات كبيرة في درجات الحرارة داخل الحجم وخارجه التأثيرات الميكانيكية، مثل الاهتزاز. إذا قمت برمي شيء ما في سائل شديد السخونة، فسوف يغلي على الفور. يمكن الحصول بسهولة على الماء الساخن في فرن الميكروويف.
التبريد الفائق هو تبريد السائل إلى ما دون نقطة التجمد دون أن يتحول إلى حالة صلبة من التجميع. كما هو الحال مع ارتفاع درجة الحرارة، يتطلب التبريد الفائق غياب الاهتزاز وتغيرات كبيرة في درجات الحرارة.
- موجات الكثافة
على الرغم من صعوبة ضغط السائل للغاية، إلا أن حجمه وكثافته يتغيران عندما يتغير الضغط. هذا لا يحدث على الفور. لذلك، إذا تم ضغط منطقة واحدة، فسيتم نقل هذا الضغط إلى مناطق أخرى مع تأخير. وهذا يعني أن الموجات المرنة، وبشكل أكثر تحديدًا موجات الكثافة، قادرة على الانتشار داخل السائل. إلى جانب الكثافة، تتغير أيضًا الكميات الفيزيائية الأخرى، مثل درجة الحرارة.
إذا تغيرت الكثافة بشكل ضعيف إلى حد ما مع انتشار الموجة، تسمى هذه الموجة موجة صوتية، أو الصوت.
إذا تغيرت الكثافة بقوة كافية، فإن هذه الموجة تسمى موجة الصدمة. يتم وصف موجة الصدمة بمعادلات أخرى.
تكون موجات الكثافة في السائل طولية، أي أن الكثافة تتغير مع اتجاه انتشار الموجة. لا توجد موجات مرنة عرضية في السائل بسبب عدم حفظ الشكل.
تتلاشى الموجات المرنة في السائل بمرور الوقت، وتتحول طاقتها تدريجيًا إلى طاقة حرارية. أسباب التوهين هي اللزوجة، "الامتصاص الكلاسيكي"، الاسترخاء الجزيئي وغيرها. في هذه الحالة يعمل ما يسمى باللزوجة الثانية أو الحجمية - الاحتكاك الداخلي عند تغير الكثافة. موجة الصدمة نتيجة التوهين تتحول بعد مرور بعض الوقت إلى موجة صوتية.
تتعرض الموجات المرنة في السائل أيضًا للتشتت بسبب عدم التجانس الناتج عن الحركة الحرارية الفوضوية للجزيئات.
- موجات على السطح
موجات على سطح الماء
إذا قمت بنقل جزء من سطح السائل من موضع التوازن، فعندئذ في إطار عمل استعادة القوى، يبدأ السطح في العودة إلى موضع التوازن. إلا أن هذه الحركة لا تتوقف، بل تتحول إلى حركة تذبذبية بالقرب من موضع التوازن وتنتشر إلى مناطق أخرى. هكذا تظهر الموجات على سطح السائل.
إذا كانت قوة الاستعادة هي الجاذبية في المقام الأول، فإن هذه الموجات تسمى موجات الجاذبية (يجب عدم الخلط بينها وبين موجات الجاذبية). يمكن رؤية موجات الجاذبية على الماء في كل مكان.
إذا كانت قوة الاستعادة هي في الغالب قوة التوتر السطحي، فإن هذه الموجات تسمى شعرية.
إذا كانت هذه القوى قابلة للمقارنة، فإن هذه الموجات تسمى موجات الجاذبية الشعرية.
تخمد الموجات الموجودة على سطح السائل تحت تأثير اللزوجة وعوامل أخرى.
- التعايش مع المراحل الأخرى
من الناحية الرسمية، لتحقيق التوازن بين الطور السائل مع المراحل الأخرى من نفس المادة - الغازية أو البلورية - هناك حاجة إلى شروط محددة بدقة. لذلك، عند ضغط معين، هناك حاجة إلى درجة حرارة محددة بدقة. ومع ذلك، في الطبيعة والتكنولوجيا في كل مكان، يتعايش السائل مع البخار، أو أيضًا مع حالة التجميع الصلبة - على سبيل المثال، الماء مع البخار وغالبًا مع الجليد (إذا اعتبرنا البخار مرحلة منفصلة موجودة مع الهواء). ويرجع ذلك إلى الأسباب التالية.
حالة عدم التوازن. يستغرق السائل وقتًا حتى يتبخر، وحتى يتبخر السائل تمامًا، فإنه يتعايش مع البخار. في الطبيعة، يتبخر الماء باستمرار، كما هو الحال في العملية العكسية - التكثيف.
حجم مغلق. يبدأ السائل الموجود في الوعاء المغلق بالتبخر، ولكن بما أن الحجم محدود، فإن ضغط البخار يزداد، ويصبح مشبعًا حتى قبل أن يتبخر السائل تمامًا، إذا كانت كميته كبيرة بدرجة كافية. عند الوصول إلى حالة التشبع، تكون كمية السائل المتبخر مساوية لكمية السائل المتكثف، ويدخل النظام في حالة توازن. وهكذا، في حجم محدود، يمكن إنشاء الظروف اللازمة للتعايش التوازن بين السائل والبخار.
وجود الغلاف الجوي في ظروف الجاذبية الأرضية. يتأثر السائل بالضغط الجوي (الهواء والبخار)، بينما بالنسبة للبخار يجب أن يؤخذ في الاعتبار ضغطه الجزئي فقط. ولذلك، فإن السائل والبخار الموجود فوق سطحه يتوافقان مع نقاط مختلفة على مخطط الطور، في منطقة وجود الطور السائل وفي منطقة وجود الطور الغازي، على التوالي. وهذا لا يلغي التبخر، لكن التبخر يحتاج إلى وقت تتعايش فيه المرحلتان. وبدون هذا الشرط، فإن السوائل تغلي وتتبخر بسرعة كبيرة.
نظرية
علم الميكانيكا
تم تخصيص قسم من الميكانيكا لدراسة الحركة والتوازن الميكانيكي للسوائل والغازات وتفاعلها مع بعضها البعض ومع المواد الصلبة - الميكانيكا المائية (غالبًا ما تسمى أيضًا الديناميكا المائية). تعتبر ميكانيكا الموائع الجوية جزءًا من فرع أكثر عمومية من الميكانيكا، وهو ميكانيكا الاستمرارية.
ميكانيكا الموائع هي فرع من الميكانيكا المائية التي تتعامل مع السوائل غير القابلة للضغط. نظرًا لأن انضغاطية السوائل صغيرة جدًا، فمن الممكن إهمالها في كثير من الحالات. ديناميات الغاز مخصصة لدراسة السوائل والغازات القابلة للضغط.
تنقسم ميكانيكا الموائع إلى الهيدروستاتيكية، التي تدرس توازن السوائل غير القابلة للضغط، والديناميكا المائية (بالمعنى الضيق)، التي تدرس حركتها.
تتم دراسة حركة الموائع الموصلة كهربائيًا والمغناطيسية في الديناميكا المائية المغناطيسية. تستخدم المكونات الهيدروليكية لحل المشاكل التطبيقية.
القانون الأساسي للهيدروستاتيكا هو قانون باسكال.
يتم وصف حركة السائل اللزج بواسطة معادلة نافييه-ستوكس، والتي يمكن أيضًا أن تؤخذ فيها قابلية الانضغاط في الاعتبار.
2. السوائل من جزيئات ثنائية الذرة تتكون من ذرات متماثلة (الهيدروجين السائل، النيتروجين السائل). مثل هذه الجزيئات لها عزم رباعي الأقطاب.
4. السوائل التي تتكون من جزيئات قطبية متصلة بواسطة تفاعل ثنائي القطب (بروميد الهيدروجين السائل).
5. السوائل المرتبطة، أو السوائل ذات الروابط الهيدروجينية (الماء، الجلسرين).
6. السوائل التي تتكون من جزيئات كبيرة تكون درجات الحرية الداخلية لها كبيرة.
عادةً ما تسمى سوائل المجموعتين الأوليين (أحيانًا الثلاثة) بالبسيطة. تمت دراسة السوائل البسيطة بشكل أفضل من غيرها، ويعتبر الماء هو أكثر السوائل المعقدة التي تمت دراستها جيدًا. ولا يشمل هذا التصنيف السوائل الكمومية والبلورات السائلة، فهي حالات خاصة ويجب النظر فيها بشكل منفصل.
في الهيدروديناميكية، تنقسم السوائل إلى نيوتونية وغير نيوتونية. يخضع تدفق السائل النيوتوني لقانون اللزوجة لنيوتن، أي أن إجهاد القص وتدرج السرعة يعتمدان خطيًا. ويعرف عامل التناسب بين هذه الكميات باللزوجة. بالنسبة للسوائل غير النيوتونية، تعتمد اللزوجة على تدرج السرعة.
النظرية الإحصائية
تمت دراسة بنية السوائل وخصائصها الديناميكية الحرارية بنجاح أكبر باستخدام معادلة بيركوس-يفيك.
إذا استخدمنا نموذج الكرات الصلبة، أي اعتبار جزيئات السائل كرات ذات قطر، فيمكن حل معادلة بيركوس-يفيك تحليليا والحصول على معادلة حالة السائل:
حيث عدد الجزيئات لكل وحدة حجم هي الكثافة بدون أبعاد. عند الكثافات المنخفضة تتحول هذه المعادلة إلى معادلة حالة الغاز المثالي: . بالنسبة للكثافات العالية للغاية، يتم الحصول على معادلة حالة السائل غير القابل للضغط:
نموذج الكرة الصلبة لا يأخذ بعين الاعتبار التجاذب بين الجزيئات، لذلك لا يوجد انتقال حاد بين السائل والغاز عند تغير الظروف الخارجية.
إذا كنت تريد الحصول على نتائج أكثر دقة، إذن أفضل وصفيتم تحقيق بنية وخصائص السائل باستخدام نظرية الاضطراب. في هذه الحالة، يعتبر نموذج الكرة الصلبة تقريبيًا صفرًا، وتعتبر قوى التجاذب بين الجزيئات اضطرابًا وتوفر التصحيحات.
نظرية الكتلة
واحد من النظريات الحديثةيخدم "نظرية الكتلة". ويستند إلى فكرة أن السائل يتم تمثيله كمزيج من مادة صلبة وغاز. في هذه الحالة، توجد جزيئات الطور الصلب (بلورات تتحرك عبر مسافات قصيرة) في سحابة غازية، وتتشكل هيكل الكتلة. تتوافق طاقة الجسيمات مع توزيع بولتزمان، بينما يظل متوسط طاقة النظام ثابتًا (شريطة أن يكون معزولًا). تصطدم الجسيمات البطيئة بالمجموعات وتصبح جزءًا منها. وبالتالي فإن تكوين المجموعات يتغير باستمرار، ويكون النظام في حالة توازن ديناميكي. أثناء الإنشاء تأثير خارجيسوف يتصرف النظام وفقًا لمبدأ Le Chatelier. وبالتالي، فمن السهل شرح تحول المرحلة:
- عند تسخينه، يتحول النظام تدريجياً إلى غاز (غليان)
- عند تبريده، يتحول النظام تدريجيًا إلى مادة صلبة (متجمدة).
| يفتقد هذا القسم مراجع لمصادر المعلومات. |
إذن، لقد بدأت مؤخرًا في تدخين السجائر الإلكترونية، أو على وشك تجربتها، وأنت تعرف بالفعل عدد النكهات والنكهات المختلفة المتوفرة في السوق اليوم. على في هذه المرحلةربما تتساءل ما هو السائل في الواقع. السجائر الإلكترونيةوكيف يمكن أن يساعدك التدخين الإلكتروني في التخلص من إدمانك على التبغ والتدخين السلبي. في هذه المقالة سنلقي نظرة على المفاهيم الأساسية ونحاول لفت انتباهك إلى الـvaping كوسيلة للإقلاع عن تدخين السجائر العادية.
منذ البداية، كان الغرض من استخدام السجائر الإلكترونية هو الحصول على جرعة من النيكوتين. للقيام بذلك، يتم خلط النيكوتين مع مادة تشبه الهلام تسمى السائل (أيضًا السائل الإلكتروني أو العصير الإلكتروني). يتم تغذية هذا الخليط من خلال الفتيل إلى الملف، وعندما يسخن الملف يتبخر منه مكونًا بخارًا عطريًا كثيفًا.
ما هو السائل الإلكتروني؟
يتم توزيع VG وPG على نطاق واسع ويمكن العثور عليهما في العديد من الأدوية والأطعمة.
المكونات الأربعة الرئيسية لأي سائل إلكتروني هي: البروبيلين جليكول (PG)، والجلسرين الطبيعي (VG)، والنيكوتين، والمنكهات. البروبيلين جليكول والجلسرين - يستخدمان على نطاق واسع في منتجات مختلفةمواد. البروبيلين جليكول والجلسرين عبارة عن مركبات عضوية موجودة بشكل طبيعي في مجموعة واسعة من المنتجات (أدوية السعال ومعجون الأسنان) وأجهزة الاستنشاق وفي الأطعمة مثل الآيس كريم والكريمة المخفوقة والمشروبات التي تحتوي على القهوة.
ما هي البروبيلين غليكول والجلسرين؟
يتمتع البروبيلين جليكول والجلسرين بخصائص مختلفة، مما يخلق معًا أساسًا مثاليًا لتبخر النيكوتين.
البروبيلين غليكول - إمداد غذائي، في معظم البلدان (بما في ذلك روسيا) معترف بها رسميًا على أنها آمنة جسم الإنسانومناسبة للاستخدام في التكوين الأدويةوالمنتجات الغذائية.
الجلسرين هو كحول متعدد الهيدرات موجود في البعض منتجات الطعام. المادة غير ضارة إذا تم تناولها بجرعات صغيرة ولم يتم تسخينها فوق 280 درجة مئوية؛
البروبيلين جليكول هو سائل مائي متدفق يعمل بمثابة ناقل للمكون العطري ويعطي إحساسًا قويًا عند استنشاق البخار (ما يسمى "ضربة الحلق"). نظرًا لقدرة البروبيلين جليكول على امتصاص ونقل النكهة والرائحة بشكل فعال، عادةً ما يتم خلط المكونات العطرية للسائل أولاً مع البروبيلين جليكول، ثم تضاف المكونات المتبقية. نادرا ما يسبب البروبيلين غليكول ردود الفعل التحسسيةلبعض الـ vapers.
على العكس من ذلك، يحتوي الجلسرين على اتساق لزج إلى حد ما، أشبه بالهلام. الجلسرين طبيعي طعم حلو، وعندما يتبخر ينتج سحابة كثيفة من البخار. بخار الجلسرين، عند استنشاقه، يكون له طعم أكثر اعتدالًا، ولا يسبب "ضربة في الحلق" ملحوظة عند التدخين الإلكتروني بدون البروبيلين جليكول.
لذا، مقارنة سريعةالخصائص الرئيسية للجلسرين والبروبيلين جليكول: البروبيلين جليكول (PG):سائل أكثر من الجلسرين، يمتص بسهولة بخار البروبيلين جليكول، يتبدد بسرعة أكبر، يوفر إحساسًا أقوى بالبخار ("ضربة الحلق")، قد يسبب تفاعلات حساسية في بعض السجائر الإلكترونية. الجلسرين :(VG):يتمتع بطعم حلو طبيعي، وقوام أكثر سمكًا، وينتج المزيد من البخار، ويبقى البخار في الهواء لفترة أطول، ولا يوجد تقريبًا أي شعور بقسوة في الحلق
ما هي نسبة المكونات في السائل؟
تحدد نسبة المكونات الموجودة في السائل تماسكه: السوائل التي يهيمن عليها الجلسرين تكون أكثر سمكًا، والسوائل التي يهيمن عليها البروبيلين جليكول تكون أكثر سيولة وسلاسة.
نظرًا لأن البروبيلين غليكول والجلسرين لهما خصائص مختلفة، فإنهما يكملان بعضهما البعض بشكل جيد، وأساس أي سائل إلكتروني تقريبًا هو مزيج من هذين المكونين بنسبة أو بأخرى. النسب الأكثر شيوعًا هي 50VG و70VG (مما يعني نسبة الجلسرين إلى البروبيلين جليكول من 50% إلى 50%، أو 70% إلى 30%، على التوالي).
تحدد نسبة هذه المكونات كثافة الخليط - كلما زاد عدد الجلسرين، كلما كان السائل أكثر سمكا وأكثر كثافة، وعلى العكس من ذلك، كلما زاد عدد البروبيلين جليكول، كلما زادت السوائل، وأقوى ضرب الحلق. يسمى سائل السجائر الإلكترونية المعتمد على الجلسرين باللين. اسمها الآخر هو "السحابة المخملية". يحتوي هذا السائل على حوالي 80٪ من الجلسرين. المكونات المتبقية - النيكوتين والنكهات والماء - موجودة بنفس الكميات الموجودة في المكونات التقليدية. يعتمد السائل القوي فقط على البروبيلين غليكول. ويسمى أيضًا "شفرة الجليد". يمكن أن يكون تركيز البروبيلين جليكول فيه مرتفعًا جدًا (من 65٪ إلى 95٪). يتم تخصيص الحصص المتبقية في التركيبة للنيكوتين (0-3.6٪) والمنكهات (2-4٪) والماء. "Velvet Cloud" و"Ice Blade" عبارة عن سوائل مخصصة بشكل أساسي لأولئك الذين لديهم حساسية تجاه البروبيلين غليكول أو الجلسرين. ومع ذلك، يمكن لجميع الـ vapers الأخرى استخدامها. عادة، السوائل اللينة (مع محتوى عاليالجليسرين) أكثر ملاءمة للـ Clearomizers دون أوم مثل Kanger TopTank أو Aspire Atlantis، وأقل ملاءمة للنماذج الصغيرة المصممة لـ vaping على شكل السجائر التقليدية، مثل Nautilus أو CE5 القياسي.
ماذا عن النيكوتين؟
بالنسبة للعديد من الـ vapers، النيكوتين هو الأكثر عنصرا هاما ه السائل. وعلى الرغم من ذلك، فإن وجوده في السائل أمر اختياري - حيث أن العديد من الـ vapers، بعد أن تخلصوا من الحاجة إلى النيكوتين، يستمتعون بعملية الـ vaping نفسها - بدون النيكوتين. بالنسبة لأولئك الذين يختارون سوائل النيكوتين، هناك خيارات بقوى مختلفة - من 1.5 ملغ إلى 18 ملغ. يشير هذا الرقم إلى كمية النيكوتين لكل 1 مل من السائل ويمكن الإشارة إليه كنسبة مئوية. لذلك، بالنسبة للسائل الذي يحتوي على 18 ملغ من النيكوتين في 1 مل، يشار إلى القوة بنسبة 1.8٪؛ بـ 6 ملغ - 0.6٪ وهكذا.نصائح بشأن الاختيار الصحيحقراءة محتوى النيكوتين بعد ذلك.
