Back to the topics list

majimaji

Vitu vingine vipo kama gesi kwenye joto la kawaida, vingine vipo kama vimiminika, na vingine vipo kama vitu vikali. Dutu zote hutenda tofauti. Baadhi yao wanaweza kusonga kwa urahisi, wengine hawawezi kusonga. Baadhi yao wanaweza kubadilisha sura zao, wakati wengine hawawezi kubadilisha sura zao.

Katika somo hili, tutajifunza kuhusu vitu vinavyoweza kusonga kwa urahisi na kubadilisha maumbo. Kwa pamoja huitwa FLUIDS. Hebu tujifunze:

• Majimaji ni nini?
• Mifano ya maji.
• Tabia zao.
• Aina za maji.
• Maji ya kibaiolojia.

Majimaji ni nini?

Kwa kawaida, maji hufikiriwa kuwa sawa na maji, lakini si sawa! Majimaji ni hali ya dutu maalum, wakati kioevu ni moja ya hali ya maada. Vimiminika vyote ni vimiminika lakini sio vimiminika vyote ni vimiminika. Baadhi yao ni gesi. Majimaji ni vitu vyote vinavyoweza kusonga kwa urahisi na kubadilisha maumbo kama vile kimiminika, gesi au plazima. Mifano ya kawaida ya maji ni maji na hewa. Mifano mingine ya maji ni asali, mafuta, oksijeni, damu, na kadhalika.

Kinachoshangaza kwa vimiminika ni kwamba wanaweza kubadilisha sura zao kwa urahisi, wanachukua umbo la chombo walichohifadhi ndani! Rahisi, ikiwa tunamwaga maji kwenye chupa, basi maji yatatengenezwa kama chupa. Pia, kuna puto zilizojazwa na gesi fulani, kama Heliamu, ambayo inaweza kuonekana katika maumbo mbalimbali, magari, maua, samaki, mioyo, na mengi zaidi. Hapa, gesi itachukua sura ya puto. Vimiminika vyote na gesi vinaweza kutiririka ili kuendana na umbo la kila chombo kinachowezekana, iwe kioo, chupa, bakuli au puto, lakini kwa tofauti moja muhimu. Gesi zitapanuka ili kujaza ujazo wa chombo lakini vimiminika hudumisha ujazo usiobadilika, na kuna uwezekano kwamba vimiminika hivyo havitajaza ujazo wote wa chombo. Lakini gesi inachukua kiasi kizima cha chombo, kwa mfano, katika puto ya heliamu, gesi ya heliamu imeenea kwenye puto yote.

Maji hayana uthabiti na hayawezi kupinga nguvu yanapotumika kwayo. Kwa hiyo nini kinatokea? Wakati nguvu inatumika kwa nyenzo na nyenzo inashindwa sambamba na nguvu hiyo, kunatokea kushindwa kwa Shear. Gesi hazina upinzani wa kukata, na vimiminika pia hazina upinzani wa kukata. Badala ya kupinga nguvu, molekuli za gesi na vimiminika hutaka kuharibika kila mara karibu na nguvu ya kukata.

Tabia za maji

Baadhi ya sifa za maji ambazo tutazungumzia ni mnato, mgandamizo, upitishaji na msongamano.

• Mnato ni upinzani wa maji (kioevu au gesi) kwa mabadiliko ya umbo au harakati ya sehemu za jirani zinazohusiana na kila mmoja. Kwa urahisi, mnato ni upinzani wa maji kutiririka. Kimiminiko chenye mnato mdogo hutiririka kwa urahisi kwa sababu muundo wake wa molekuli husababisha msuguano mdogo sana unaposonga. Kadiri kiowevu kinavyokuwa na mnato zaidi, ndivyo inavyokuwa vigumu kufanya mtiririko wa maji. Kwa mfano, syrup ina mnato wa juu kuliko maji. Maji hutiririka kwa urahisi kuliko syrup. Kwa ujumla, mnato hutegemea hali ya giligili, kama vile joto, shinikizo, na kiwango cha deformation. Je, unaweza kufikiria mifano zaidi ya kulinganisha? Dawa ya meno ni viscous zaidi kuliko maji. Je, ikiwa tutalinganisha asali na juisi ya machungwa? Gesi zina mnato mdogo sana. Takriban shinikizo lolote linaweza kusababisha mtiririko wa gesi.
  
• Compressibility inahusu kupunguzwa sawia kwa unene wa nyenzo chini ya masharti yaliyowekwa ya shinikizo la kuongezeka au upakiaji wa kukandamiza. Kwa wingi fulani wa maji, ongezeko la shinikizo litasababisha kupungua kwa kiasi. Compressibility ni mojawapo ya sifa ambapo gesi na maji hutofautiana. Gesi ni compressible (zaidi ya kiasi cha gesi kinajumuisha kiasi kikubwa cha nafasi tupu kati ya chembe za gesi). Vimiminika huchukuliwa kuwa visivyoweza kubana. Ni kwa sababu ya ubora wa chembe zao. Kiasi cha kioevu haibadilika na shinikizo. Ndiyo maana si rahisi kuibana. Ukandamizaji wa dutu yoyote ni kipimo cha mabadiliko yake kwa kiasi chini ya hatua ya nguvu za nje.
  
• Conductivity ni kipimo cha urahisi ambapo malipo ya umeme au joto huweza kupitia nyenzo. Nyenzo ambazo hutoa upinzani mdogo sana kwa mtiririko wa sasa wa umeme au nishati ya joto ni waendeshaji. Conductivity ya mafuta ya gesi na vimiminika kwa hiyo kwa ujumla ni ndogo kuliko ile ya yabisi. Conductivity ya mafuta ya kioevu inategemea asili ya kioevu. Metali za kioevu zina conductivity ya juu zaidi ya mafuta ikilinganishwa na maji. Hewa na maji ni makondakta duni wa nishati ya joto.
  
• Msongamano ni kipimo cha jinsi misa katika dutu au kitu ilivyo. Uzito wa kioevu ni kipimo cha uzito wa kiasi kilichopimwa. Kwa hivyo ukijaribu kupima viwango sawa au ujazo wa vimiminika viwili tofauti, kioevu chenye uzani zaidi tunasema ni mnene zaidi. Na kwa gesi, tunajua zote zinachukua kiwango sawa kwa msingi wa mole. Kwa hivyo, wiani wa gesi fulani inategemea molekuli yake ya molar (uzito wa Masi). Gesi yenye molekuli ndogo ya molar itakuwa na wiani wa chini kuliko gesi yenye molekuli kubwa ya molar.

Aina za maji

Maji huwekwa kulingana na mali zao. Aina za kioevu ni:

1. Maji Bora

Kiowevu kinachofaa hakishikiki na ni maji ya kufikirika ambayo hayapo katika uhalisia. Pia, haina mnato. Hakuna maji bora katika ukweli.

2. Maji Halisi

Majimaji ambayo yana angalau mnato fulani huitwa umajimaji halisi. Kwa kweli, maji yote yaliyopo au yaliyopo katika mazingira huitwa maji halisi. Baadhi ya mifano yake ni maji, petroli, hewa n.k.

3. Majimaji ya Newton

Kimiminiko kinachotii sheria ya Newton ya mnato (inasema kwamba "mkazo wa kung'oa unalingana moja kwa moja na upinde wa kasi" )   inajulikana kama maji ya Newton. Mifano ni maji, asali, hewa, pombe n.k.

4. Majimaji yasiyo ya Newtonian

Majimaji yasiyotii sheria ya Newton ya mnato inasemekana kuwa maji yasiyo ya Newtonian. Maji yasiyo ya Newtonian ni kusimamishwa, geli, na colloids.

5. Majimaji yasiyobana

Wakati msongamano wa giligili unabaki bila kubadilika na utumiaji wa nguvu ya nje, inasemekana kuwa kioevu kisichoweza kubana. Hakuna vimiminika visivyoweza kubana katika hali halisi. Maji yote yanaweza kugandamizwa, lakini kiasi cha shinikizo kinachohitajika ili kufinya (kusababisha mabadiliko ya ujazo wa maji) inategemea umajimaji unaoulizwa.

6. Maji ya Kugandamizwa

Wakati msongamano wa maji unatofautiana na matumizi ya nguvu ya nje, ni maji ya kukandamiza. Vimiminika vyote vinaweza kubana. Hata maji ni compressible. Msongamano wao utabadilika kadiri shinikizo linavyotolewa. Gesi zinaweza kubanwa sana. Molekuli zao zimetenganishwa na umbali mrefu. Ikilinganishwa na vimiminika, ambapo molekuli ziko karibu zaidi kwa kila mmoja, gesi zinaweza kubana zaidi.

Maji ya kibaiolojia

Hata ndani ya miili yetu, kuna maji. Wanaitwa maji ya kibaolojia.

Maji ya kibaiolojia ni pamoja na damu, mkojo, mate, maji ya pua, maziwa ya mama, na wengine.

Maji ni msingi wa maji yote ya mwili, na ni muhimu kwa utendaji wa viungo, tishu, na mifumo ya mwili.

Muhtasari

Kwa hiyo tumejifunza nini?

• Majimaji ni vitu vyote vinavyoweza kusonga kwa urahisi na kubadilisha maumbo kama vile vimiminika na gesi, kama vile maji na hewa.
• Baadhi ya sifa za ugiligili ni mnato, mgandamizo, upitishaji, na msongamano.
• Vimiminika vimeainishwa kulingana na sifa zao, na vinaweza kuwa Bora, Halisi, Vipya, Vimiminika visivyo na mpya, Vimiminika visivyoshinikizwa, Vimiminiko vinavyobanwa.
• Hata ndani ya miili yetu, kuna maji, ambayo huitwa maji ya kibaiolojia.