TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

Moleküller arasında mevcut kuvvetlerin bir sonucu olarak sıvıların serbest yüzeylerinde bir bakıma tıpkı gerilmiş bir lastik gibi daima büzülmek ve mümkün olan en küçük yüzeyi almak isteyen bir molekül kalınlığında çok ince bir sıvı zarı meydana gelir. Bu zarı gergin tutan kuvvetlere yüzey gerilim kuvvetleri de- nir. Bir sıvı zarının yüzey gerilim sabiti sıcaklık ile azalır. Bu sabit, sıvı yüzeyinin temizliğine ve sıvı yüzeyi ile temasta olan gazın cinsine de bağlıdır.

Süzme balın kavanozdan dökülürken akışı laminer akıştır. Dikkat edilecek olursa süz- me balın üst tabakası kavanoza değen tabakadan daha hızlı akar. Her tabaka komşularına bir kuvvet uygular ama dış çevrili olmadığından birbirleriyle karışmazlar.

Basınç; sıcaklık ve özkütle gibi, herhangi bir sistemin ana değişkenlerini karakterize eden büyüklükler yanında, özel olarak akışkanların davranışını karakterize eden belirli değişkenlerde mutlaka vardır.

Sıvı içindeki basıncın sadece sıvının derinliğine bağlı olmasından dolayı sıvının yüzeyine yapılan basıncın sıvının diğer bütün noktalarına aynen iletildiği sonucuna varılır. Bu ilke ilk kez Fransız bilgin Pascal tarafından ortaya atılmıştır ve Pascal Prensibi olarak bilinir.

Kütlenin korunumu prensibinin bir akım borusu içerisinde akmakta olan kararlı bir akışa uygulanmasına süreklilik denklemi denir.

Pitot tüpü bir akışkan akımının herhangi bir noktasındaki yerel hızı ölçmek için kullanılır (Şekil 8.12). L şeklinde bükülmüş iç içe iki silindirik boru, içerdeki borunun iki ucu açık, dıştaki boru iki tarafından Şekil 8.12’de gösterildiği gibi, içteki boru üzerine kapatılmış konumdadır.

Süzme balın kavanozdan dökülürken akışı laminer akıştır. Dikkat edilecek olursa süzme balın üst tabakası kavanoza değen tabakadan daha hızlı akar. Her tabaka komşularına bir kuvvet uygular ama dış çevrili olmadığından birbirleriyle karışmazlar.

Viskozite üzerinde sıcaklık ve basıncın etkisi vardır.

Adhezyon ise; sıvı ile müşterek bir yüzey teşkil eden katı ile sıvı arasındaki çekim kuvveti olarak tanımlanır.

Belirli bir şekli olmayan ve bulunduğu kabın şeklini alan sıvı ve gaz halindeki maddelere akışkan adı verilir. Doğru cevap B'dir.

(0.70.16)  + (1.35.25)

__________________       

16+25

11.2+33.75

_________

41

44.95

______

41

= 1.096   g/ cm³   Doğru cevap D'dir.    

Hava da bir akışkan olduğundan onun da bir basıncı vardır. Açık hava basıncı konusunda ilk deneyleri Torricelli yapmıştır. Deniz seviyesinde cıva kullanarak yaptığı ölçümlerde açık hava basıncını 76 cmHg bulmuştur. Doğru cevap B'dir.

Pascal, Torricelli’ nin çalışmalarından hareketle sıvıların denge problemi ve açık hava basıncı hakkında çalışmalar yapmıştır. Blaise Pascal aynı zamanda yazar ve matematikçidir. İlk hesap makinesi projesini hazırlamış ve olasılık teorisi üzerine çalışmalar yapmıştır. Pascal sıvıların basıncı iletmesi konusunda ise “Kapalı bir kapta bulunan bir sıvıya dışardan yapılan basınç, sıvı tarafından bu sıvının her noktasına ve kabın çeperlerine aynen iletilir” ifadesini kullanmıştır. Bu ifade Pascal yasası olarak bilinir. Doğru cevap A'dır.

Akışkanlarda basınç, içinde bulunduğu borunun çapı ya da yüzey büyüklüğüne bağlı değildir. Sadece hızına ve yüksekliğe bağlıdır. Doğru cevap D'dir.

Akışkanları katılardan ayıran en önemli özelliği, akışkanı oluşturan moleküllerin bağlarının katı haldeki moleküllerin bağlarına göre daha zayıf olmasıdır.

Bilindiği üzere moleküller, atomların belirli kurallara göre bir araya gelerek oluşturdukları, maddenin özelliklerini taşıyan en küçük yapılardır

Belirli bir şekli olmadığı için, akışkanların mekaniği, katılarınkine göre daha karmaşıktır.

Akışkanlar incelenirken, kütlesi yerine çoğunlukla yoğunluğu alınır.

Farklı yoğunluktaki birbiriyle karışmayan akışkanlar bir kaba konulduğunda, yoğunlukları büyükten küçüğe olacak şekilde aşağıdan yukarıya doğru sıralanır. En yukarıda en düşük yoğunluklu akışkan yer alır.

Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete basınç denilir.