к
178
∑
КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
456
457
ρ
2
)·gh = ∆р = 2σ
12
/r, мұндағы ρ
1
және ρ
2
– сұйық (1) пен газдың (2) тығыздығы,
g – еркін түсу үдеуі. Д.
Жюрен (1684–1750) формуласы деп аталатын бұл өрнек
сұйықтың капилляр түтік бойымен көтерілу (төмен түсу) биіктігін (һ) анықтайды.
Капиллярлық құбылыстар табиғатта, өндірісте, тұрмыста пайдаланылады.
Судың топыраққа және әртүрлі кеуек материалдарға сіңуі, сұйықтың тығыз
матамен жоғары көтерілуі, кен байытуда қолданылатын
флотация (қалқу) тәсілі
капиллярлық құбылыстарға негізделген.
Капиллярлық құбылысты алғаш рет 1516 жылы итальян суретшісі, сәулетшісі,
инженері
Леонардо да Винчи (1452 – 1519) ашып зерттеген. Одан кейін француз
философ-математигі Блез
Паскаль (ХVII ғ.) мен Д.
Жюрен (ХVІІІ ғ.) капилляр
түтікпен тәжірибе жасаған. Осы құбылыстың теориясы П.
Лапластың (1806),
Т.
Юнгтің (1805), Д.Гиббстің (1875) және И.С.Громеканың (1879, 1886)
еңбектерінде дамытылған.
КАПИЛЛЯРЛЫҚ ҚЫСЫМ – беттік (фазааралық) керілу тудырған фаза-
ларда (сұйық–бу немесе екі сұйық арасындағы) бөлетін майысқан беттердің екі
жағындағы қысымдардың айырымы.
КАПИЦА ЗАҢЫ – поликристалл металдар үлгілерінің электрлік кедергісінің
күшті магнит өрісінде магниттік өріс кернеулігіне пропорционал артатыны тура-
лы эмпирикалық (тәжірибеге негізделген) ереже. 1928 жылы кеңес физигі Петр
Капица (1894 – 1984) мыс, алтын, күміс үшін тұжырымдаған. Гальванимагниттік
құбылыстар теориясында түсінік тапқан.
КАРНО ТЕОРЕМАСЫ – жылулық қозғалтқыштардың максимал пай-
далы әсер коэффициенті (ПӘК) туралы теорема. Карно циклінің пэк η=(Т
1
– Т
2
)/Т
1
максимал шама жұмыстық заттың табиғатына және идеал жылулық
қозғалтқыштың құрылысына тәуелді емес, ол тек қыздырушы температура (
Т
1
) мен
тоңазытқыштың температурасымен (
Т
2
) анықталады. Карноның осы теоремасының
термодинамиканың екінші бастамасын тұжырымдауда маңызы зор болған.
КАРНО ЦИКЛІ (грекше «куклос – дөңгелек») – жылудың жұмысқа (немесе жұ-
мыстың жылуға) айналуы жүзеге асырылатын қайтымды дөңгелек үрдіс. Бұл
цикл жұмыстық затпен (мысалы, бумен) жүзеге асырылатын бірімен-бірі
алмасатын екі изотермиялық және екі адиабаттық үрдістердің тізбегінен
құралған. Бұл циклді алғаш рет 1824 жылы француз физигі әрі инженері
Никола
Карно (1796 – 1832) ашқан. Үрдістің өту сұлбасы сызбада көрсетілген.
Карно бұл циклді изотермиялық үрдіске әкелетін жұмыстық дененің жылу
есебінен жұмыс жасайтын идеал жұмыстық цикл ретінде қарастырған.
Жұмыстық дене тізбектеліп екі жылу резервуарымен (тұрақты температура-
КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
456
457
к
178
∑
р–V (қысым–көлем) диаграммасындағы Карно циклі.
δQ
1
– жұмыстық дененің қыздырғыштан алатын
жылуының мөлшері; δQ
2
– жұмыстық дененің то-
ңазытқышқа беретін жылуының мөлшері. Изотерма-
лар және адиабаттармен шектелген аудан Карно
циклінің жұмысына сан жүзінде тең болады. Қыз-
дырылған газ көлемін ұлғайтқан кезде жылу механи-
калық энергияға ауыса алады. Адиабаттық (ВС, DА)
және изотермиялық (АВ, СD) үрдістердің алмасу-
ларынан құралған Карно циклінде ең үлкен (максимал)
пайдалы әсер коэффициентіне қол жеткізіледі. Ал-
ғашқы үрдістер ұтымсыз немесе жылудың шығын-
далуымен, екіншілері – температураның өзгеруінсіз
жүзеге асады. А-дан С-ға дейінгі аралықта газ пор-
шеньді итереді және жұмыс істейді (бұл жұмыс
V
A
ADCV
C
ауданына тең). Жұмыстағы ұтыс АВСD
ауданына сәйкес болады.
лы) – қыздырғышпен (Т
1
температуралы) және тоңазытқышпен (Т
2
<
Т
1
) байланыста
болады. Жылудың жұмысқа айналуы (түрленуі) жұмыстық дененің қыздырғыштан
белгілі бір жылу мөлшерін тоңазытқышқа ауыстыру Карно циклі былайша жүзеге
асырылады (сызбаға қараңыз): жұмыстық дене (мысалы, цилиндрдегі поршеньнің
астындағы бу) Т
1
температура кезінде қыздырғышпен жанастырылады, одан
изотермиялық түрде δQ
1
мөлшерлі жылу алады (осы кезде бу көлемін ұлғайтып
жұмыс жасайды). Осы үрдіс сызбада изотерманың
АВ кесіндісімен бейнеленген.
Содан соң жұмыстық дене адиабатты түрде көлемін ұлғайтып (ВС адиабат
бойынша), Т
2
температураға дейін салқындайды және тоңазытқышпен жылулық
байланыс орнатады. Осы жағдайда жұмысық дене изотермиялы сығымдалып (СD
кесіндісі), δQ
2
жылу мөлшерін әрі тоңазытқышқа береді. Карно циклі жұмыстық
денені бастапқы
термодинамикалық күйге қайтаратын үрдіспен (
DА кесіндісі)
аяқталады. Қыздырғыш пен тоңазытқыш аралығындағы (Т
1
–Т
2
) температуралар
айырымы кезінде бір реттік Карно циклінде δА = δQ
1
– δQ
2
= [(Т
1
–Т
2
)/
Т
1
] δQ
1
жұмысын істейді. Осы жұмыс Карно циклін құрайтын изотермалар және адиабатты
кесінділерімен шектелген
АВСD ауданына тең болады. Карно циклі қайтымды, оны
кері тізбекпен (АDСВА бағытымен) жүзеге асыру да мүмкін болады. Бұл жағдайда
δQ
2
жылу мөлшері тоңазытқыштан алынып, шығындалған δА жұмысының есебінен
қыздырғышқа беріледі. Жылулық қозғалтқыш осы ырғақпен
идеал тоңазытқыш-
машина ретінде жұмыс істейтін болады. Карно циклі өзгедей циклдер арасында
ең жоғарғы пайдалы әсер коэффициентіне (ПӘК) ие (
Т
1
–Т
2
температура
аралығында): η=δА/δQ
1
= (Т
1
–Т
2
)/Т
1
.
Карно циклінде ПӘК осы мағынада өзгедей жұмыстық циклдер үшін эффектілі
өлшеуіш болады. Карно циклінің термодинамика мен жылу техникасын дамытуда
