I - Properties of fluids -2 or 3 marks Q&A

 I - Properties of fluids

1. Define fluid.

            A substance which is capable of flowing from one place to another place easily is known  as fluid.

            ஒரு இடத்தில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு எளிதாக பாயும் தன்மையைப் பெற்றுள்ள ஒரு பொருள் fluid என்று அழைக்கப்படும்.

            Example:- திரவம் மற்றும் வாயு பொருட்கள்

2. Define Fluid mechanics

            The study of properties and behaviour  of liquids and gases at rest and motion  is known as Fluid Mechanics.

            நிலையாக இருக்கும் மற்றும் பாயும் திரவம் மற்றும் வாயு பொருட்களின் பண்புகளையும், அவைகள்  எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் பற்றியும் படிக்கும் அறிவியல் Fluid Mechanics எனப்படும்

3. Define Hydrostatics.

            The study of properties and behaviour  of liquids  at rest is known as Hydrostatics

            நிலையாக இருக்கும் திரவத்தின் பண்புகளைப் பற்றி படிப்பது Hydrostatics எனப்படும்.

            Example:அணைக்கட்டுகள்(dam), கடல் (sea), கொள்கலத்தில் அடைக்கப்பட்ட திரவம்

4. Define Hydrodynamics.

            The study of properties liquids  in motion  and forces acting on them is known as Hydrodynamics

            Example: fluid flowing through pipe, pump and turbine

            பாயும் திரவத்தின் பண்புகளைப் பற்றியும், அதன் மேல் செயல்படும் விசைகளைப் பற்றியும் படிப்பதாகும்.

            Example: குழாய்கள் வழியாக பாயும் நீர், pump மற்றும் turbine வழியாக பாயும் நீர் போன்றவைகள்.

5. What is an ideal fluid?  (Apr 2013, 16)

An ideal fluid is one which has no viscosity, surface tension, cohesion and  adhesion etc. It has constant density. It has no opposition to flow.

Viscosity, surface tension, cohesion and  adhesion etc எதுவும் இன்றி மாறாத density கொண்டது ideal  fluid ஆகும். இது எவ்வித எதிர்ப்புமின்றி பாய்ந்தோடக்கூடியது.

6. What is real fluid?  (Oct 2014)

A real fluid is one which has viscosity, surface tension, cohesion and adhesion etc., and is compressible.

Examples: Water, Lubricating oil, etc.

இயற்கையாக கிடைக்க கூடிய பாய்மங்கள் real fluid எனப்படும். இவை viscosity, density, surface tension, compressibility போன்ற குணங்களை பெற்று இருக்கும்.

7. What is Newtonian fluid? (Apr 2014)

            A fluid which obeys Newton's law  law of viscosity is called Newtonian Fluid

Examples: Water, Lubricating oil.

            Newtonian law of viscosity-க்கு பணிந்து செல்லக்கூடிய பாய்மங்கள், Newtonian fluid எனப்படும்.

எ.கா. நீர், கிளிசரின், உயவு எண்ணெய்கள், காற்று மற்றும் அனைத்து வாயுக்கள்.

8. What is Non - Newtonian fluid?

            A fluid which does not obey  Newtonian law of viscosity is called Non- Newtonian Fluid. 

Examples: Paints, Plastics

            Newtonian law of viscosity-க்கு பணியாத பாய்மங்கள், Non-Newtonian fluid எனப்படும்.

9. Define specific mass (Mass density).

            The mass per unit volume of  a liquid is known as density.

            ஓரலகு கொள்ளளவு கொண்ட திரவத்தின் நிறையை density என்கிறோம். இதை ρ(rho) என்ற எழுத்தால் குறிப்பிடுகிறோம்.

            S.I.unit-ல் இதன் அலகு kg/m³ ஆகும்.

10. Define specific volume.

            The volume per unit mass of  a liquid is known as specific volume.

            ஒரு திரவத்தின் ஓரலகு நிறையில் அடங்கும் கொள்ளளவு Specific volume ஆகும்.

S.I.Unit-ல் இதன் அலகு m³ /kgஆகும்.

11. What is meant by specific weight (weight density)? (Oct 2013)

            The weight per unit volume of  a liquid is known as specific weight or weight density. Unit : N/m³

            ஓரலகு கொள்ளளவில் உள்ள திரவத்தின் எடையை,  எடை அடர்த்தி (Specific weight) என்கிறோம்.

12. What is meant by specific gravity (relative density)? (Apr. 2013, 14, 16)

            The ratio between of specifict weight  of given fluid and specific weight of standard fluid(water)

            திரவத்தின் specific weight -க்கும், சுத்தமான நீரின் (standard fluid) specific weight-க்கும் உள்ள விகிதம் Specific gravity எனப்படும். பாதரசத்தின் (mercury) Specific gravity 13.6

13. Define viscosity of a fluid. (Oct 2014, Apr 2015)

            Liquid flows in layers. It is the resistance offered by liquid against its flow due to frictional force between layers of  liquid.

            ஒரு திரவம் பாய்ந்து செல்லும் பொழுது அடுக்கடுக்காக (Layer) செல்கிறது. அடுக்குகளுக்கு இடையே உராய்வு விசை உண்டாகிறது. ஓட்டத்திற்கு தடை உண்டாக்குகிறது. இவ்வாறு தடை ஏற்படுத்தும் தன்மை viscosity எனப்படும்.

Unit :  N.s/m² or Pa.s.

14 . Define absolute viscosity (or) dynamic viscosity (or) coefficient of viscosity of a fluid.

The coefficient of viscosity of a liquid is numerically equal to the viscous force acting tangentially between two layers of liquid having unit area of contact and unit velocity gradient normal to the direction of flow of liquid.

ஓரலகுப் பரப்புள்ள, செங்குத்தாக ஓரலகுத் திசைவேகச் சரிவைக் கொண்ட இரண்டு திரவ அடுக்குகளுக்கு இடையே தொடுகோட்டின் திசையில் செயற்படும் பாகுநிலை விசையின் எண் மதிப்பே பாகியல் எண் ஆகும்.     ------------- Unit :  N s m-2

15. Define kinematic viscosity.

            It is defined as the ratio between absolute viscosity and density of liquid

Absolute viscosity-க்கும் mass density-க்கும் உள்ள விகிதம் kinematic viscosity எனப்படும். S.I.unit-ல் இதன் அலகு m²/s ஆகும்.

16. Define the property cohesion. (Apr 2016)

            It is the attraction between molecules of same liquid.

   ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றை ஒன்று கவர்ந்து ஒட்டிக் கொள்ளும் தன்மை Cohesion எனப்படும்.

17. Define the property adhesion.

            It is the attraction between molecules of different substances.(eg) between water and glass

மாறுபட்ட திரவங்களின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றை ஒன்று கவர்ந்து ஒட்டிக் கொள்ளும் தன்மை, அல்லது ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகள், மற்றொரு பொருளில் ஒட்டிக் கொள்ளும் தன்மை adhesion எனப்படும்.

18. Define surface tension. (Oct 2013)

            Surface tension is defined as the tensile force  per unit length acting on the free surface of a liquid  such that the free surface behaves like a membrane under tension. SI units as N/m.

ஒரு திரவத்தின் மேல்பரப்பில், ஓரலகு நீளத்தில் செயல்படும் இழுவிசை,  பரப்பு இழுவிசை எனப்படும். இதனால் திரவத்தின் மேல்பரப்பு இழுக்கப்பட்ட சவ்வு போல செயல்படுகிறது 

19. Define the property compressibility.

It is the property of the substance by which it changes its volume when compressive force is applied.        

ஒரு திரவத்தில் வெளியிலிருந்து ஏற்படுத்தும்  அழுத்த மாற்றத்தின் காரணமாக அதன் கொள்ளளவு மாறும் தன்மை compressibility எனப்படும்.

20. Define the capillarity. (Oct 2012, 15, Apr 2014)

Capillarity is defined as a rise or fall of a liquid surface in a glass tube relative to the adjacent general level of the liquid when the tube is dipped vertically in the liquid bath

ஒரு சிறிய கண்ணாடி குழாயை திரவத்தால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு பாத்திரத்தில் அமிழ்த்தும் போது பாத்திரத்திலுள்ள திரவமட்டத்தை விட குழாயினுள் திரவமட்டம் கூடுவதோ (Rise) அல்லது குறையும் (Fall) தன்மை Capillarity எனப்படும்.

21. Define Vapour pressure.

Vapour pressure can be defined as pressure formed by the vapor of the liquid  over the free surface of the liquid in a closed container.

            மூடிய கொள்கலனில் திரவத்தின் மேற்பரப்பில் திரவத்தின் ஆவியால் உருவாகும் அழுத்தம் என ஆவி அழுத்தம் வரையறுக்கப்படுகிறது.

22. What is meant by intensity of pressure?

            The normal (perpendicular)  force of liquid  acting on unit area is known as intensity of pressure. Unit : N/m²

ஓரலகு பரப்பளவில் செங்குத்தாக செயல்படும் திரவத்தின் விசை அழுத்தம் எனப்படும். இது p என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.

23. Explain  the term pressure head.(Oct 2012, Apr 2015, 16)

In a liquid at rest, the vertical depth of any point from the free surface is known as pressure head.

 pressure head = pressure intensity / specific weight of fluid

நிலையான திரவத்தில் ஏதாவது ஒரு புள்ளியிலிருந்து அதன் மேல் மட்டம் வரை உள்ள செங்குத்து உயரம் அந்த புள்ளியின் Pressure head எனப்படும். இதனை , h = p/w என குறிக்கலாம்.

24. State Pascal's law. (Oct 2014, Apr 2016)

            This law states that the intensity of pressure at any point in a fluid at rest, is acting equally in all directions.

நிலையாக இருக்கும் ஒரு திரவத்தில் ஓர் புள்ளியில் ஏற்படும் அழுத்தம் (pressure) அதன் எல்லாப்பக்கங்களிலும் சமமாக இருக்கும்.

25. Mention any two applications of Pascal's law. (Apr 2013, 14, Oct 2015)

        (1) Hydraulic press (2) Hydraulic Jack

26. What is gauge pressure? (Oct 2012, 15)

            When pressure is above  atmospheric pressure and pressure is measured with respect to  atmospheric pressure  as datum, it is known as  gauge pressure. It is measured by pressure gauge.

Atmospheric pressure-ஐ மட்டமாகக் கொண்டு pressure gauge மூலம் வளி (காற்று) மண்டல அழுத்தத்திற்கு கூடுதலான அழுத்தத்தை அளப்பது, gauge pressure எனப்படும். இதில் Atmospheric pressure zero (0) என குறிக்கப்படும்.

27. What is Vacuum pressure? (Oct 2012, 15, Apr15)

            When pressure is below atmospheric pressure and pressure is measured with respect to  atmospheric pressure  as datum, is known as  vacuum pressure. It is measured by vacuum gauge.

வளி (காற்று) மண்டல அழுத்தத்திற்கு குறைவாக உள்ள pressure, vacuum pressure எனப்படும். இதனை vacuum gauge கொண்டு அளக்கலாம்.

28. What is meant by absolute pressure? (Oct 2013, 14)

The pressure measured with respect to absolute zero pressure(Perfect vacuum) as reference, is known as  absolute pressure.

Absolute zero pressure(Perfect vacuum)-ஐ மட்டமாகக் (reference ஆகக்) கொண்டு அளக்கப்படும் pressure ஆனது Absolute pressure எனப்படும்.

Absolute pressure = Atmospheric pressure + Gauge pressure

Absolute pressure = Atmospheric pressure - Vacuum pressure

29. Explain the method of measuring local atmospheric pressure. (October 2017) (or) Which instruments are used to measured atmospheric pressure?

It is measured by an instrument called Barometer.

A  barometer has a vertical glass tube closed at the top immersed in an open mercury-filled basin at the bottom. Mercury in the tube rises until the weight of the mercury column balances the atmospheric force exerted on the basin. This height gives atmospheric pressure head

ஒரு காற்றழுத்தமானி ஒரு செங்குத்து கண்ணாடி குழாய் மேலே மூடப்பட்டிருக்கும், கீழே ஒரு திறந்த பாதரசம் நிரப்பப்பட்ட basin-யில் அமர்ந்திருக்கும். mercury column-ன் எடை basin-ன் மீது செலுத்தப்படும் வளிமண்டல விசையை சமப்படுத்தும் வரை குழாயில் உள்ள பாதரசம் உயர்கிறது.

  

30. What is Piezometer?

It is the simplest form of manometer used to measure the low pressure. ( vertical graduated  glass tube connected to the centre of pipe.)

இது gauge pressure-ஐ அளக்கக்கூடிய எளிமை manometer வடிவத்தில் அமைந்த கருவியாகும்.

31. What are the limitations of Piezometer?

1. The atmospheric pressure in water height is 10.33m. If the pressure to be measured is more than atmospheric pressure, then the length of piezometer tube must be more than 10.33m. Manufacturing of glass tube to such a length is difficult.

2. Handling of such a long glass is also more difficult.

3. Rapid changes in pressure cannot be recorded accurately.

4. It can not be used to measure the negative or vacuum pressure.

1. நீர் உயரத்தில் வளிமண்டல அழுத்தம் 10.33 மீ.  அளவிட வேண்டிய அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், பைசோமீட்டர் குழாயின் நீளம் 10.33 மீ க்கும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இவ்வளவு நீளத்திற்கு கண்ணாடி குழாய் தயாரிப்பது கடினம்.

2. இவ்வளவு நீளமான கண்ணாடியைக் கையாளுவதும் மிகவும் கடினம்.

3. அழுத்தத்தில் விரைவான மாற்றங்களை துல்லியமாக பதிவு செய்ய முடியாது.

4. எதிர்மறை அல்லது வெற்றிட அழுத்தத்தை அளவிட இதைப் பயன்படுத்த முடியாது.

32. What principle is used in manometer to measure fluid pressure?

Manometers work based on the principle of balancing the liquid column.

            ஒரு திரவத்தின் மட்ட உயரத்தை மற்றொரு திரவத்தால் சமன் செய்து அழுத்தம் அளக்கப்படுகிறது.

33. How do you classify manometer?

1. Simple manometer 2.Differential manometer 3. Inverted Differential manometer 4. Micro manometer (Single column)   6. Inclined Micro manometer

34. Why is mercury used as manometeric fluid?

            It is quite dense (13600 kg/m³; water at 1000 kg/m³), so atmospheric pressure can be balanced by a column of mercury only 760 mm high, whereas we would need 10.3 m of water. It also has a low vapour pressure and works on all wide range of temperatures

இது மிகவும் அடர்த்தியானது (13600 கிலோ/ மீ ³;  தண்ணீர் 1000 கிலோ/ மீ ³), எனவே வளிமண்டல அழுத்தத்தை 760 மிமீ உயரமுள்ள பாதரச column சமப்படுத்த முடியும், அதேசமயம் 10.3 மீ தண்ணீர் தேவைப்படும். இது குறைந்த vapour pressure-ம் கொண்டுள்ளது மற்றும் அனைத்து பரந்த வெப்பநிலைகளிலும் செயல்படுகிறது.

35. What are the precautions to be followed in setting up and operation of manometer? (October 2017)

1. The installation location of the pressure-gauges should be easily accessible and close to the gas pressure measurements; if possible, above the measuring point.

2. Between the pressure withdrawal point and the measuring unit, a shut-off device should be introduced.

3. If pressure peaks are expected, suitable protective equipment may be used.

4. The piping up to the measuring unit should provide a vibration-free, stable attachment; otherwise, a wall bracket or some additional fortification via an  attachment rim on the housing should be provided. Alternatively, mounting in a an instrument panel may be considered.

5. Before attaching the gauges, the measuring piping should be cleaned with the medium to be measured or with clean compressed air.

1. அழுத்தம்-அளவீடுகளின் நிறுவல் இடம் எளிதில் அணுகக்கூடியதாகவும், வாயு அழுத்த அளவீடுகளுக்கு நெருக்கமாகவும் இருக்க வேண்டும்; முடிந்தால், அளவிடும் இடத்திற்கு மேலே.

 2. அழுத்தம் திரும்பப் பெறும் இடத்திற்கும் அளவிடும் அலகுக்கும் இடையில், ஒரு அடைப்பு சாதனம் அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

3. pressure peaks எதிர்பார்க்கப்பட்டால், பொருத்தமான பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் வேண்டும்.

4. அளவீட்டு அலகு வரை குழாய் வைப்பது அதிர்வு இல்லாத, நிலையான இணைப்பை வழங்க வேண்டும்; இல்லையெனில், வீட்டுவசதி மீது இணைப்பு விளிம்பு வழியாக ஒரு சுவர் அடைப்பு அல்லது சில கூடுதல் வலுவூட்டல் வழங்கப்பட வேண்டும். மாற்றாக, ஒரு கருவி பேனலில் ஏற்றுவது கருதப்படலாம்.

5. அளவீடுகளை இணைப்பதற்கு முன், அளவிடும் குழாயை அளவிட வேண்டிய ஊடகம் அல்லது சுத்தமான compressed air-டன் சுத்தம் செய்ய வேண்டும்.

36. What is simple U-tube manometer?

            It is U-shaped glass tube. Its one end is connected to the point at which  pressure is to be measured and other end is open to atmoshere . It measures the pressure at a point.

இது U வடிவ கண்ணாடி குழாயால் ஆனது. இதன் ஒரு முனை அழுத்தம் அளக்க வேண்டிய புள்ளி உள்ள இடத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். மறுமுனையானது Atmosphere-ல் திறந்து இருக்கும். இது ஒரு புள்ளியில் உள்ள அழுத்தத்தை மட்டும் அளக்க பயன்படுகிறது.

37. What is differential manometer?

It measures the difference of pressure between at any two points  in the same pipe (or) two different pipes

இதன் இருமுனைகள் ஒரே குழாயின், இரு வித்தியாசமான புள்ளிகளில் அல்லது, இரு வித்தியாசமான குழாய்களில் இணைக்கப்பட்டு இருக்கும். இதனை பயன்படுத்தி ஒரே குழாயின் இரண்டு புள்ளிகளில் ஏற்படும் அழுத்த வித்தியாசத்தை அல்லது இரு குழாய்களில் ஏற்படும் அளக்க முடியும்.

38. What is inverted u tube manometer?

For the measurement of small pressure differences in liquids, an inverted U-tube manometer is used. Light fluids such as air, toluene are used as manometric fluids

திரவங்களில் சிறிய அழுத்த வேறுபாடுகளை அளவிடு- வதற்கு, தலைகீழ் U-tube மனோமீட்டர் பயன்படுத்தப் படுகிறது. காற்று, டோலுயீன் போன்ற இலேசான பாய்மங்கள் மனோமெட்ரிக் திரவங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

39. What is micro manometer?

            Micro manometers are used for precise measurement of pressure for measuring very small pressure.

Micromanometer குறைவான அழுத்தத்தை மிக துல்லியமாக அளப்பதற்கு உபயோகிப்படுகிறது.

40. Draw a sketch of inclined micro manometer.`

 

41. What are the disadvantages of  manometer?

            1. Pressures can not be measured directly.

            2. Very high pressures can not be measured directly

            1. அழுத்தங்களை நேரடியாக அளவிட முடியாது.

    2. மிக அதிக அழுத்தங்களை அளவிட முடியாது.

42. What are mechanical gauges?

Mechanical gauges works based on the principle of balancing the pressure to be measured against  the elastic element or spring force or dead weight.

ஒரு திரவத்தில் ஓர் புள்ளியில் ஏற்படும் அழுத்தத்தினால் உண்டாகும் விசையை spring அல்லது dead weight-களில் சமன்படுத்தி அந்த அழுத்தத்தை கண்டுபிடிக்கும் கருவி Mechanical gauges ஆகும்

43. Name the common types of mechanical gauge?

1. Bourdon's pressure gauge 2. Diaphragm pressure gauge 3. Dead weight pressure gauge.

44. What is use of dead weight pressure gauge? (Apr 2016, Oct 2012)

            It is used for calibration of other  pressure gauges. It is used for periodical checking of pressure gauges for  their accuracy.

இது பொதுவாக அழுத்தமானிகளின டயல்களை calibration கற்கும். அழுத்தமானிகள் சரியாக அழுத்தத்தை காட்டுகிறதா என்று பார்ப்பதற்கும் பயன்படும்.

  

45. Mention the advantages of mechanical gauges over the manometers.

            1. Smaller size. 2. Shows the pressure  reading directly. 3. High  Operating range 4. Precision  Measurement  5. Long life  6. It can be easily transferred from one place to another place.

1. இது அளவில் சிறியது. 2. Reading -ஐ நேரடியாக பெறலாம். 3. Operating range அதிகம். 4. துல்லியமான அளவீடு  5. நீண்ட ஆயுள்  6. இதை ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு எளிதாக மாற்ற முடியும்.