10.03 – පෘෂ්ඨික ආතතිය

10.03 – පෘෂ්ඨික ආතතිය

පාඩමේ සටහන Download කරගන්න.

පෘෂ්ඨික ආතතිය

  • ද්‍රවයක නිදහස් පෘෂ්ඨය වික්‍රියාවකට බඳුන් වූ ද්‍රවය වසාලන ප්‍රත්‍යස්ථ පටලයක් ලෙස ක්‍රියා කරන බව පෙනී යයි.
  • පෘෂ්ඨයක ඇති අංශුන්ට ශක්තියක් ඇති බැවින් ද්‍රව පෘෂ්ඨය අස්ථායී වේ. එම අස්ථායී පෘෂ්ඨය ස්ථායි ලෙස පවත්වා ගැනීම සඳහා පෘෂ්ඨයේ අංශු අවම ප්‍රමාණයක් පවත්වා ගැනීමට උත්සාහ ගනියි.
  • අවම අංශු ප්‍රමාණයක් පවත්වා ගැනීමට නම් අවම වර්ගඵලයක් පවත්වා ගත යුතුය. එම නිසා ද්‍රව පෘෂ්ඨය සෑම විටම උත්සාහ කරන්නේ අවම වර්ගඵලයක් සහිත ගෝලීය ස්වරූපය ලබා ගැනීමටයි.

ද්‍රවයක පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකය (T)

  • ද්‍රව පෘෂ්ඨයක් මත අඳින ලද කල්පිත රේඛාවකට අභිලම්භව පෘෂ්ඨය මත රේඛාවෙන් එක පැත්තක ඒකක දිගක් මත ක්‍රියා කරන සම්ප්‍රයුක්ත පෘෂ්ඨික ආතති බලය ‘පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකය’ ලෙස අර්ථ දැක්වේ.
  • ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකය,

  • පෘෂ්ඨික ආතති බලය,

         

  • පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකයෙහි ඒකක :Nm-2
  • පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකයෙහි මාන :MT-2

පෘෂ්ඨික ආතතිය රඳා පවතින සාධක

  • ද්‍රව වර්ගය මත
  • ද්‍රවයෙහි උෂ්ණත්වය මත (උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට පෘෂ්ඨික ආතතිය අඩුවේ.)
  • ද්‍රවයක පිරිසිදු /අපිරිසිදුතාව මත (ද්‍රවයක් අපිරිසිදු වන විට පෘෂ්ඨික ආතතිය අඩුවේ.)
  • ද්‍රව පෘෂ්ඨය ගැටී පවතින මාධ්‍ය මත

ද්‍රවයක පෘෂ්ඨික ආතතිය (T), උෂ්ණත්වය (\theta) සමඟ විචලනය

ද්‍රවයක පිරිසිදු /අපිරිසිදුතාව මත පෘෂ්ඨික ආතතියේ විචලනය

  • ද්‍රවයක යම් ද්‍රව්‍යයක් දියවූ විට එහි පෘෂ්ඨික ආතතිය වෙනස් වේ.

උදා :    –     සබන් දිය කළ විට පෘෂ්ඨික ආතතිය අඩු වේ.

           –     ලුණු දිය කළ විට පෘෂ්ඨික ආතතිය වැඩි වේ.

පෘෂ්ඨික ශක්ති

  • ද්‍රවයක පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය වැඩි කරන විට ද්‍රව පෘෂ්ඨයට මදක් පහළින් පවතින ද්‍රව අණුද පෘෂ්ඨයට ගත යුතුය. මේ සඳහා එම අණු මත ද්‍රවය තුළට ක්‍රියා කරන බලවලට විරුද්ධව බලයක් යෙදිය යුතුය. මෙවිට ද්‍රව පෘෂ්ඨයේ ගබඩා වන ශක්තිය පෘෂ්ඨික ශක්තිය නම් වේ.
  • ද්‍රවයෙහි උෂ්ණත්වය නියතව තිබියදී පෘෂ්ඨයෙහි වර්ගඵලය ඒකකයකින් වැඩි කිරීම සඳහා කළ යුතු කාර්යය ප්‍රමාණය ද්‍රවයේ නිදහස් පෘෂ්ඨික ශක්තිය / පෘෂ්ඨික ශක්ති සංගුණකය ලෙස ද හැඳිනවේ.

පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වය

  • ද්‍රව පෘෂ්ඨයක ඒකීය වර්ගඵලයක අඩංගු අංශුවල පෘෂ්ඨික විභව ශක්තිය පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වය ලෙස අර්ථ දැක්වේ.
  • ද්‍රවයක A පෘෂ්ඨ වර්ගඵලයක ඇති අංශුවල මුළු පෘෂ්ඨික විභව ශක්තිය E නම්,

  • පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වයෙහි ඒකක : Jm-2
  • පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වයෙහි මාන : MT-2

 

ඝන බිත්තියක් හමුවේ ද්‍රව මාවකයක හැඩය

වීදුරු පෘෂ්ඨයක් හමුවේ ජල පෘෂ්ඨයක හැඩය

  • සජාතීය අංශු අතර ඇතිවන බල සංසක්ත බල ලෙසද,
  • විජාතීය අංශු අතර ඇතිවන බල ආසක්ත බල ලෙසද හැඳින්වේ.
  • ජල-ජල සංසක්ත බලය, ජල-වාත ආසක්ත බලයට වඩා ප්‍රබලය.
  • ජල-ජල සංසක්ත බලය, ජල-වීදුරු ආසක්ත බලයට වඩා දුබලය.

  • වීදුරු පෘෂ්ඨය ස්පර්ශව ඇති සලකන ලද ජල අංශු මත ඇතිවන සම්ප්‍රයුක්ත බලයේ දිශාවට ලම්භකයක් නිර්මාණය කළ විට ද්‍රව පෘෂ්ඨය එම ලම්භකයට ස්පර්ශයක් වන ලෙස හැඩ ගැසේ.
  • මේ අනුව වීදුරු බඳුනකට ජලය යෙදූවිට පහත ලෙස ද්‍රව පෘෂ්ඨය පවතියි.

වීදුරු පෘෂ්ඨයක් හමුවේ රසදිය පෘෂ්ඨයක හැඩය

  • වීදුරු බඳුනකට රසදිය යෙදූ විට ද්‍රව මාවකය පහත ලෙස පෙනෙයි.

ස්පර්ශ කෝණය

  • ඝනයකුත් ද්‍රවයකුත් ස්පර්ශ වන ලක්ෂ්‍යයේදී ද්‍රව පෘෂ්ඨයට ඇඳි ස්පර්ශකයත් ඝනයත් අතර ද්‍රවය තුළින් මනින ලද කෝණය එම උෂ්ණත්වයේදී එම ඝනයට හා ද්‍රවයට ස්පර්ශ කෝණය වේ.

  • ස්පර්ශ කෝණය ; සුළු කෝණයක් , මහා කෝණයක් හෝ ඍජු කෝණයක්ද විය හැකිය.
  • සෛද්ධාන්තිකව ස්පර්ශ කෝණ ශුන්‍ය වන අවස්ථාද, 1800 වන අවස්ථාවන්ද ලබා දිය හැකිය.
  • ස්පර්ශ කෝණය ශුන්‍ය හා 1800 වන විට ද්‍රව මාවකයේ අරයද, නළයේ අරයට සමාන වේ.
  • ස්පර්ශ කෝණයේ අගය 900 වන විට මාවකයේ අරය අර්ථ නොදැක්වේ. එනම්, අනන්තයක් වෙයි.
  • ස්පර්ශ කෝණය සුළු කෝණයක් වෙයි නම් හෝ මහා කෝණයක් වෙයි නම් මාවකයේ අරය නළයේ අරයට වඩා විශාල වේ.

ස්පර්ශ කෝණය රඳා පවත්නා සාධක

  • ස්පර්ශ වන ඝනය සහ ද්‍රවය මත
  • ද්‍රවයේ පිරිසිදු /අපිරිසිදු භාවය මත
  • ද්‍රව පෘෂ්ඨයට ඉහළින් පවතින පීඩනය
  • ද්‍රවයට ඉහළින් ඇති මාධ්‍යය මත
  • ද්‍රව පෘෂ්ඨය ස්පර්ශ වී ඇති මාධ්‍යයයේ පිරිසුදු/ අපිරිසුදු බව මත

උදා: – කරාම ජලය හා වීදුරු අතර ස්පර්ශ කෝණය 00 – 80 අතර අගයකි.

       – රසදිය හා වීදුරු අතර ස්පර්ශ කෝණය 1300 පමණ වේ.

       – රිදී හා පිරිසිදු ජලය අතර ස්පර්ශ කෝණය 900 පමණ වේ.

ස්පර්ශ කෝණය \theta, ද්‍රව මාවකයේ අරය (R) හා නළයේ අරය (r) අතර සම්බන්ධතාව

  • \theta\;=0\;විට r =R වේ.
  • ස්පර්ශ කෝණය ශුන්‍ය වන ඕනෑම අවස්ථාවක, මාවක අරය නළයේ අරයයි.

කේශික උද්ගමනය

  • සිහින් නළයක් දිගේ හෝ පටු තහඩු දෙකක් දිගේ ද්‍රව කඳන් ඉහළට ගමන් කිරීම කේශික උද්ගමනය නම් වේ.
  • කේශික උද්ගමනයට හේතු වන්නේ පෘෂ්ඨික ආතති බලයන් ය.
  • පෘෂ්ඨික ආතති බලය ද්‍රව කඳේ බරට සමාන වන තෙක් කේශික උද්ගමනය සිදුවේ.

කේශික උද්ගමනය සඳහා ප්‍රකාශනය

T – ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨික ආතති ඝනත්වය

\theta-ද්‍රවය හා ඝනය අතර ස්පර්ශ කෝණය

\rho-ද්‍රවයේ ඝනත්වය

h – කේශික උද්ගමනය

r – කේශික නළයේ අරය

ද්‍රව කඳේ සමතුලිතතාවයට,

මුළු පෘෂ්ඨික ආතතිය = ඉහළ ගිය ද්‍රව කඳේ බර

\begin{array}{l}T\cos\left(\theta\right)\;\times\;2\pi r\;=mg\\T\cos\left(\theta\right)\;\times\;2\pi r\;=\pi r^2h\rho g\\h\rho g=\frac{2T\;\cos\left(\theta\right)}r\end{array}

ද්‍රව මාවක අරය නම්,

h\rho g=\frac{2T\;}r
  • සිහින් නලයක අරය අඩු නිසා කේශික උද්ගමනය වැඩිය.

කේශික උද්ගමනය රඳා පවතින සාධක

  1. ද්‍රවයේ ඝනත්වය
  2. ගුරුත්වජ ත්වරණය
  3. නළයේ අරය
  4. ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකය
  5. ද්‍රවය හා ඝනය අතර ස්පර්ශ කෝණය
  6. උෂ්ණත්වය
  7. ද්‍රවයේ පිරිසිදු අපිරිසිදු බව
  8. ද්‍රව මාවකයට ඉහළින් ඇති මාධ්‍යය

කේශික පාතනය

  • ස්පර්ශ කෝණය(\theta)සුළු කෝණයක් නම්, \cos\left(\theta\right)>0  නිසා කේශික උද්ගමනයක් ඇති වේ.
  • ස්පර්ශ කෝණය (\theta) මහා කෝණයක් විට, කේශික පාතනයක් ඇති වේ.
  • නළය සිහින් නම්, කේශික පාතනය වැඩිවේ.
  • h – කේශික පාතනය

පෘෂ්ඨික ආතති බල ක්‍රියා කරන අයුරු

  • ද්‍රව පෘෂ්ඨයක් ඝන බිත්තියක් ස්පර්ශ වන සීමාවේ, ඝන බිත්තිය වටා පෘෂ්ඨික ආතති බල පද්ධතියක් ඇතිවේ.
  • යම් ද්‍රව පෘෂ්ඨයක් මත ක්‍රියා කරන පෘෂ්ඨික ආතති බලය සෙවීමට ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය හෝ පෘෂ්ඨික ආතති සංරචකය ද්‍රව පෘෂ්ඨය හා ඝන පෘෂ්ඨය ස්පර්ශ වී ඇති දිගෙන් ගුණ කළ යුතුය.

ද්‍රව කඳක් අන්තර්ගත කේශික නළවල අක්ෂය දිගේ පීඩනය වෙනස් වීම.

\pi= වායුගෝලීය පීඩනය

 

 

Q : අරය r වන ඝන සිලින්ඩරය ද්‍රවය තුළ h උසක් ගිලී පවතින විට තන්තුවේ ආතතිය සොයන්න. සිලින්ඩරයේ ස්කන්ධය m ද, ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T ද, ස්පර්ශ කෝණයේ ශුන්‍ය ද ද්‍රවයේ ඝනත්වය \rhoලෙස ගන්න.

T0 = මුළු පෘෂ්ඨික ආතති බලය

Q: ඉහත දී ඇති සිලින්ඩරය ඉහත ජලයේ පෘෂ්ඨය යන්තමින් ගෑවූ විට තන්තුවේ ආතතිය සොයන්න.

T0 = මුළු පෘෂ්ඨික ආතති බලය

ගෝලීය මාවකයක් හරහා පීඩන අන්තරය

  • පෘෂ්ඨික ආතති බලය පහසුවෙන් ගණනය කරගැනීම සදහා මාවකය අර්ධ ගෝලීය කොටස් දෙකකට බෙදා ගනු ලැබේ.
  • ගෝලීය මාවකයක් තුළ පීඩනය සෑම විටම පිටත මාධ්‍යයය තුළ පීඩනයට වඩා වැඩිය.
  • ඇතුළත පීඩනය හේතුවෙන් ඇතිවන බලවල සිරස් සංරචක එකිනෙකින් උදාසීන වී යයි. එම නිසා තිරස් සංරචක පමණක් අර්ධ ගෝලයේ තල පෘෂ්ඨ වර්ගඵලයට අභිලම්භ ව ක්‍රියා කරයි.

 

පිටත පීඩනය හේතුවෙන් ඇතිවන බලය (F_0)\xleftarrow{},

F0 = P0 π r2

ඇතුළත පීඩනය හේතුවෙන් ඇතිවන බලය (F_i)\xleftarrow{},

Fi = P0 π r2

පෘෂ්ඨික ආතති බලය (F)\xleftarrow{},

F = 2 π r T

බල සමතුලිතතාවය සැලකීමෙන්,

පිටත පීඩනය හේතුවෙන් ඇතිවන බලය = ඇතුළත පීඩනය හේතුවෙන් ඇතිවන බලය + පෘෂ්ඨික ආතති බලය

  • ගෝලීය මාවකයක් හරහා පීඩන අන්තරය, ද්‍රවයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය හා මාවකයේ අරය මත රදා පවතී.

සබන් බුබුළක් තුළ අමතර පීඩනය සඳහා ප්‍රකාශනය

  • සබන් බුබුළක් සෑදී ඇත්තේ සියුම් පටල දෙකක් එකිනෙක සම්බන්ධ වීමෙනි. එනම් සබන් බුබුළකට වාතය සමඟ ගැටෙන පෘෂ්ඨ 2ක් පවතියි.
  • අරය R වන සබන් බුබුළක් සලකමු.

 

  • සෑම විටම බුබුළක් තුළ පීඩනය එහි පිටත පිඩනයට වඩා වැඩිය.
  • බුබුළේ සමතුලිතතාවට,

  • සෑම විටම ද්‍රව මාවකයක පීඩනය අවතල පැත්තට වඩා උත්තල පැත්තේ පීඩනය අඩුය.
  • සබන් බෝල 2 ක් ගත් විට අභ්‍යන්තර පීඩනය වැඩි වන්නේ සෑම විටම කුඩා බෝලයක් තුළය.
  • පරිමාව සමාන බෝල 2 ක් ස්පර්ශ කළ විට සෑදෙන පොදු පෘෂ්ඨය සෑම විටම තල පෘෂ්ඨයක් වේ.
  • ස්පර්ශ කෝණය ශුන්‍ය නම්, ඉහත ප්‍රකාශනයට, මාවකයේ අරය වෙනුවට නළයේ අරය යොදා ගනියි.

බුබුළු පරිණාමනය

  • බුබුළු කිහිපයක් එක් වී තනි බුබුළක් සෑදීමේ දී හා එක් බුබුළක් කොටස් කිහිපයකට වෙන් වී බුබුළු කිහිපයක් සෑදීමේ දී (පරිණාමනයේ දී) බුබුළුවල අරයයන් වෙනස් වේ. එවිට ඒවායේ අභ්‍යන්තර පීඩනයන් ද, පරිමා ද වෙනස් වේ.
  • එම නිසා බුබුළු පරිණාමනයේ දී පරිමා සමාන කළ නොහැක.
  • පරිණාමනයට පෙර හා පසු බුබුළු තුළ උෂ්ණත්වයන් සමාන යැයි උපකල්පන කළ හොත් සමෝෂ්ණ ක්‍රියාවලියක් ලැබේ. එවිට අභ්‍යන්තර ශක්තිය නියතය. එම නිසා පෘෂ්ඨික ශක්තියද නියතය.

∴ආරම්භක පෘෂ්ඨික ශක්තිය = අවසාන පෘෂ්ඨික ශක්තිය

බුබුළු කිහිපයක් හරහා පීඩනය වෙනස් වීම

  • අරයයෙන් අඩු බුබුළු තුළ පීඩනය සාපේක්ෂව ඉහළ වේ.

.

පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වය හා පෘෂ්ඨික ආතතිය අතර සම්බන්ධතාව

  • කම්බි රාමුව සබන් ද්‍රවයේ ගිල්වා සබන් පටලයක් සාදා ගන්නා XX’ කම්බිය ඉතා සෙමෙන් සබන් පටලය නොබිඳෙන සේ x විස්තාපනයක් සිදු කරන්න.
  • සබන්වල පෘෂ්ඨික ආතතිය T නම්,

XX’ කම්බිය සෙමෙන් චලනය කිරීමට ලබා ගතයුතු බාහිර බලය F = LT * 2

පෘෂ්ඨික ශක්ති ඝනත්වය = S

කම්බිය විස්තාපනයේදී කළ කාර්යය = FX

                                                          = 2 LTX

  • මෙම කාර්යය සඳහා වැය කළ ශක්තිය සබන් පටලයේ අමතර පෘෂ්ඨික ශක්තිය ලෙස ගබඩා වේ. ඒ අනුව, පටලයේ ගබඩා වන අමතර පෘෂ්ඨික ශක්තිය (E) නම්,

𝐸 = 𝑆𝐴
           = 𝑆𝐿𝑋 × 2
        = 2𝐿𝑋S

  • ශක්ති සංස්ථිති නියමයෙන්,

2𝐿𝑋𝑆 = 2𝐿𝑇𝑋
𝑆 = T

 Q:අරය  වන සබන් බුබුළක් පිම්බීම සඳහා කළයුතු කාර්යය සොයන්න.(සබන් බුබුළේ පෘෂ්ඨික ආතතිය=T) 

Q: අරය  වන සබන් බෝලයක් අරය 2r දක්වා වැඩි කිරීමේදී කළ යුතු අමතර කාර්යය සොයන්න.(සබන්වල පෘෂ්ඨික ආතතිය=T වේ.)

අන්වීක්ෂ කදාවක් මඟින් ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය සෙවීම

ද්‍රව්‍ය හා උපකරණ :

  • අන්වීක්ෂ කදාවක්
  • පෙට්ට්‍රි දීසියක්
  • සිව්දඬු තුලාවක්
  • වර්නියර් කැලිපරයක්
  • මයික්‍රොමීටර ඉස්කුරුප්පු ආමානයක්
  • ඩැහි අඬුව
  • නූල් කැබලි, නූල් කැබලි ඇලවීමට මැලියම්
  • ඇමිණුම් කටු
  • උෂ්ණත්වමානය

සිද්ධාන්තය :

  • තුලාවෙන් එල්වූ කදාව ජල පෘෂ්ඨය යන්තමින් ස්පර්ශ වන විට එහි පහළ පරිමිතියේ පෘෂ්ඨික ආතති බලය තුලනය කරන භාරය mg ද, ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T ද, කදාවේ දිග හා ඝනකම a හා b ද නම්, ස්පර්ශ කෝණය ශුන්‍ය බව උපකල්පනය කළ විට,

  • පෘෂ්ඨික ආතති බලය තුලනය කරන බර mg සොයා ගත් විට කදාවේ දිග a හා ඝනකම b ආදේශ කළ පසු ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T ගණනය කළ හැක.

ක්‍රමය :

  • අන්වීක්ෂ කදාවක් ගෙන එය පළමුව ත.NaOH ද්‍රාවණයෙන්ද, ත. HCl අම්ල ද්‍රාවණයෙන්ද, අවසානයේ පිරිසිදු ජලයෙන්ද සෝදා පිරිසිදු කරගන්න.
  • ඉන්පසු ඇමුණුම් කටු හා නූල් භාවිතා කර තලය තිරස්ව පිහිටන සේ දිග පැත්ත තිරස් වන පරිදි රූපයේ අයුරින් එල්වා තුලාව සංතුලනය කර අදාළ ස්කන්ධය මනින්න.(m1)
  • ජල බීකරය සෙමෙන් ඔසවා අන්වීක්ෂ කදාව යන්තමින් ස්පර්ශ වන සේ රූපයේ පරිදි සකසන්න. එවිට තුලාවේ සංතුලනය බිඳී යයි. එහිදී තුලාව නැවතත් සංතුලනය කර අදාළ පාඨාංකය ලබාගන්න. ඉහත ලබාගත් පාඨාංක දෙකේ වෙනසින් පෘෂ්ඨික ආතති බලය තුලනය කරනු ලබන භාරය mg සොයාගන්න. පසුව කදාව ඉවතට ගෙන එහි දිග වර්නියර් කැලිපරයෙන්ද, ඝනකම ඉස්කුරුප්පු ආමානයෙන්ද මැනගන්න.
  • පසුව සිද්ධාන්තයේ ලබාගත් සූත්‍රයෙන් පෘෂ්ඨික ආතතිය ලබගන්න.

වැදගත් කරුණු :

  • ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය උෂ්ණත්වය හා විචලනය වන නිසා, පරීක්ෂණය සිදු කරන අවස්ථාවේ ජලයේ උෂ්ණත්වය සටහන් කරගෙන අදාළ උෂ්ණත්වය අනුව ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය වාර්තා කිරීම යෝග්‍ය වේ.
  • පරීක්ෂණයේදී වීදුරු ජලයෙන් තෙත් වන බව උපකල්පනය කෙරේ. එනම්, ජල-වීදුරු අතුරු මුහුණතේ ස්පර්ශ කෝණය \theta=0 ලෙස සැලකිය හැක.
  • වීදුරු කදාව ජල පෘෂ්ඨයේ යන්තමින් ස්පර්ශ වන අවස්ථාව ලබා ගැනීමට වගබලා ගත යුතුය. එසේ නොවූ විට වීදුරු කදාව මත ද්‍රවයෙන් ඇතිවන උඩුකුරු තෙරපුමක් ඇතිවන බවද සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
  • කදාව පිරිසිදු කිරීමේදී ආස්‍රැත ජලය භාවිතා නොකළ යුතුය. (ආස්‍රැත ජලය නිෂ්පාදනයේ දී ග්‍රීස් වැනි ද්‍රව්‍ය යොදා ගන්නා නිසා අයනික බවින් තොර වුවද ජලයේ තෙල් කුණු පැවතිය හැකි නිසා. මේ සදහා නළ ජලය (tap water) භාවිතය යෝග්‍ය ය.)
  • පිරිසිදු කළ කදාව අතින් නොඇල්ලිය යුතුය.එයට ඩැහි අඬුවක් භාවිතා කළ යුතුය.

කේශික උද්ගමන ක්‍රමයෙන් ද්‍රවයක පෘෂ්ඨික ආතතිය නිර්ණය කිරීම

ද්‍රව්‍ය හා උපකරණ :

  • 15 cm දිග කේශික බටයක්
  • ලොකු අල්පෙනෙත්තක්
  • රබර් මුදු දෙකක්
  • උස් පහත් කළ හැකි කුඩා මේසයක්
  • චල අන්වීක්ෂයක්
  • කුඩා බීකරයක්
  • උෂ්ණත්වමානයක්
  • ආධාරකයක්, ලඹයක්, පීරක් හා සිහින් නූල් පොටක්

සිද්ධාන්තය :

  • ස්පර්ශ කෝණය ශුන්‍ය බව උපකල්පනය කරමු.

  • කේශික නළයේ අභ්‍යන්තර විෂ්කම්භයද, h උසද, සොයාගත් පසු T සොයාගත හැක.

ක්‍රමය :

  • පළමුව කේශික නළය හොඳින් පිරිසිදු කරගන්න. එයට පිළිවෙලින් ත. NaoH , ත.HCl යොදා පිරිසිදු ජලයෙන් සෝදා වියළාගන්න.
  • රබර් පුඩු මඟින් කේශික නළයට සබඳා කේශික නළය සිරස්ව පිහිටන පරිදි ජලය තුළ ස්වල්ප වශයෙන් ගිලෙන සේ ආධාරකයක සවිකරන්න.
  • දැන් කේශික නළය තුළ ජලයේ උද්ගමනය සම්පූර්ණ වූ විට ඉහළ නැඟි ද්‍රව කඳෙහි මාවකය නිරීක්ෂණය කර එය චල අන්වීක්ෂය මඟින් නාභි ගත කර මාවක පතුළ තිරස් කම්බිය මත ස්පර්ශ කර සිරස් පරිමාණ පාඨාංකය(Y) ගන්න.
  • අනතුරුව ජල බීකරය ඉවත් කර චල අන්වීක්ෂයේ සිරස් පරිමාණය ඔස්සේ පහත් කර අල්පෙනෙත්තේ තුඩට නාභි ගත කර එහි තුළ තිරස් කම්බිය ස්පර්ශ වන සේ සකසා සිරස් පරිමාණ(y) පාඨාංකය ලබා ගන්න.
  • Y හා y පාඨාංක දෙකේ වෙනසින් කේශික උද්ගමනය h සොයාගන්න.(Y – y)
  • කේශික නළයේ විෂ්කම්භය සෙවීමට චල අන්වීක්ෂයේ හරස් කම්බි සමපාත කරමින් එකිනෙක ලම්බක විෂ්කම්භ දෙකක් සඳහා පාඨාංක ලබාගන්න.
  • නළයේ විෂ්කම්භය හා කේශික උද්ගමනය h සොයාගත් පසු ජලයේ ස්කන්ධය d හි අගය භාවිතා කර,

සූත්‍රය මඟින්, ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T ගණනය කරන්න.

වැදගත් කරුණු :

  • බීකරයේ ජල මට්ටමේ පාඨාංක ගැනීමට දර්ශකයක් අවශ්‍ය වනුයේ, වීදුරු බිත්තිය තුළින් නිරීක්ෂණයේදී වර්තනය නිසා දෝෂ ඇතිවේ. ජලය-වීදුරු පෘෂ්ඨය අසලදී මාවකයක් සාදන නිසා, ජල පෘෂ්ඨය නිවැරදිම නිරීක්ෂණය අපහසු වේ.
  • නැවූ අල්පෙනෙත්ත සවිකිරීම – අල්පෙනෙති තුඩ යන්තමින් ජල පෘෂ්ඨයේ ස්පර්ශ වන සේ සවි කිරීම.
  • h මැනීම – පළමුව චල අන්වීක්ෂය ද්‍රව මාවකයේ එහිම පිහිටීමක නාභි ගත කර සිරස් පරිමාණයෙන් පාඨාංක ලබාගැනීම. දෙවනුව බීකරය ඉවත් කර අල්පෙනෙති තුඩ චල අන්වීක්ෂයෙන් නාභි ගත කර සිරස් පරිමාණයෙන් පාඨාංක ලබාගන්න.
  • කේශික නළයේ අරය රසදිය කඳක් භාවිතයෙන් ලබාගත හැක.

ජේගර් ක්‍රමයෙන් ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතති සංගුණකය සෙවීම

ද්‍රව්‍ය හා උපකරණ :

  • ජේගර් උපකරණ කට්ටලය
  • කෙළවර සියුම්ව කැපූ කේශික බටයක්
  • ලොකු අල්පෙනෙත්තක්
  • රබර් මුදු දෙකක්
  • කුඩා බීකරයක් සහ විශාල ප්ලාස්කුවක්
  • චල අන්වීක්ෂයක්
  • උෂ්ණත්වමානයක්
  • ආධාරකයක් සහ උස් පහත් කළ හැකි බංකුවක්
  • ත.Naoh සහ ත.HCl

සිද්ධාන්තය :

  • කේශික නළයේ කෙළවරින් වායු බුබුළ ගිලිහීමට මොහොතකට පෙර ද්‍රව මාවක අරය, නළයේ අරය වන ට සමාන වේ. ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T නම්, ද්‍රව මාවකය සැළකූ විට,

  • පීඩනමානයේ ද්‍රවයේ ඝනත්වය d ද, එහි බාහුවල ද්‍රව මාවක අතර පරතරය h ද වේ.

  • ජලයේ ඝනත්වය \rho ද, කේශික නළය ජලයේ ගිලී ඇති උස H ද නම්,

  • H හා h චල අන්වීක්ෂයෙන් මැන ගත් පසු කේශික නළයේ අභ්‍යන්තර අරයද, චල අන්වීක්ෂයෙන් සොයාගෙන ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතිය T ගණනය කරන්න.

ක්‍රමය :

  • රූපයේ දක්වා ඇති පරිදි ජේගර් උපකරණ කට්ටලය සවිකරන්න.
  • මැනෝමීටරයට (d) භූමිතෙල් ප්‍රමාණවත් පරිදි යොදන්න.
  • උපකරණයේ කේශික නළය සිරස්ව පවතින සේ අධාරකයකින් සවිකරගන්න. පෘෂ්ඨික ආතතිය සෙවිය යුතු ද්‍රවය කුඩා බීකරයකට දමා රූපයේ පරිදි කේශික නළයේ පහළ කෙළවර එම ද්‍රවය තුළ ගිලී පවතින ලෙස බීකරය උස් පහත් කළ හැකි මේසය මත තබන්න.
  • නවාගත් අල්පෙනෙත්ත ද්‍රව පෘෂ්ඨය යන්තමින් ස්පර්ශ වන පරිදි කේශික නළයේ පිටතින් සවිකරන්න.
  • දැන් විශාල ෆ්ලාස්කුවට ජලය ක්‍රමයෙන් ගලා යන පරිදි T1 කරාමය විවෘත කරන්න.
  • එවිට ෆ්ලාස්කුව තුළ වාතයේ පීඩනය වැඩි වී කේශික නළය ද්‍රවය තුළ ගිලී ඇති කෙළවර වායු බුබුළක් ඇති වී සෙමෙන් වායු බුබුළු ලෙස පිටවේ.
  • මැනෝමීටරයේ A හා B බාහුවල ද්‍රව මාවක අතර උපරිම උස වෙනස h  ලබාගැනීමට චල අන්වීක්ෂය භාවිතා කරන්න.
  • අනතුරුව ජල බීකරය ඉවත් කර අල්පෙනෙති තුඩට චල අන්වීක්ෂය නාභි ගත කර සිරස් පරිමාණයෙන් පාඨාංක ලබාගන්න.
  • පසුව ජල බීකරය ඉවත් කර කේශික නළයේ කෙළවර චල අන්වීක්ෂයෙන් නාභි ගත කර සිරස් පරිමාණයෙන් පාඨාංක ලබාගන්න. එම පාඨාංකවල වෙනසෙන් H ලබාගන්න.
  • පසුව කේශික නළයේ විෂ්කම්භය ලබාගන්න.(L)
  • H , h හා r (නළයේ අරය)භාවිතයෙන් සූත්‍රයට ආදේශයෙන් T ගණනය කර ගත යුතුය.

වැදගත් කරුණු :

  • පීඩනමානයේ ද්‍රව මට්ටම්වල උස වෙනස h මැන ගන්නේ, පළමුව ඉහළ ද්‍රව මට්ටම නිරීක්ෂණය කර එය උපරිම වන අවස්ථාවේදී මාවක තුළට චල අන්වීක්ෂය නාභිගත කර සිරස් පරිමාණ පාඨාංකය ලබාගන්න. දෙවනුව පහළම ද්‍රව මට්ටම නිරීක්ෂණය කර (B) ද්‍රව මාවකය තුළ චල අන්වීක්ෂය නාභිගත කර සිරස් පරිමාණ පාඨාංකය ලබාගන්න. එම පාඨාංකවල අන්තරයෙන් h සොයාගන්න.
  • පීඩනමානයට සැහැල්ලු ද්‍රවයක් යෝග්‍ය වේ. සැහැල්ලු ද්‍රවයේ ඝනත්වය අඩු බැවින් h සඳහා වැඩි අගයක් ලබාගත හැක. එවිට h හි මිනුම් දෝෂය අඩුවේ.
  • H මැනීමට චල අන්වීක්ෂය යොදා ගන්නේ එය කුඩා නිසා ය.
 

 

 

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.

Back
WhatsApp Chat - LearnSteer EduTalk 🔥
Telegram Channel - LearnSteer EduTalk 🔥
Send us a private message.
LearnSteer වෙබ් පිටුව භාවිතා කරන ඔබට ඇති ප්‍රශ්න, අදහස්, යෝජනා, චෝදනා ඉදිරිපත් කරන්න.