Як Капілярны эфект залежыць ад даўжыні трубкі?

Капілярны эфект у вадкасці ўзнікае на мяжы двух асяроддзяў - вільгаці і газу. Ён прыводзіць да скрыўлення паверхні, робячы яе ўвагнутай альбо выпуклай.

Капілярны эфект вады

Калі пасудзіна напоўнены Н ₂ О, яе паверхню роўная. Аднак каля сьценак ўзнікае выгіб. Калі яны змочваюцца, паверхня становіцца ўвагнутай, калі яны сухія - выгінастай. Прыцягненне малекул Н ₂ О да сценак пасудзіны больш, чым адзін да аднаго. Гэтым і тлумачыцца Капілярны эфект. Сіла падымае малекулы Н ₂ О да таго моманту, пакуль яе не ўраўнаважыць гідрастатычны ціск.

назірання

У рамках эксперыментаў даследнікі спрабавалі вызначыць, як Капілярны эфект залежыць ад даўжыні трубкі. У ходзе назіранняў было выяўлена, што ад даўжыні трубкі ён не залежыць, значэнне мае таўшчыня пасудзіны. У вузкіх прасторах адлегласць паміж сценкамі невялікае. У выніку Выгінастыя яны злучаюцца адзін з адным. Сумуецца і Капілярны эфект. Адпаведна, узровень Н ₂ О ў тонкім пасудзіне можа быць вышэй, чым у шырокім.

грунт

У любой глебе прысутнічаюць пары. У іх таксама ўзнікае Капілярны эфект. Пары - гэта тыя ж посуд, толькі вельмі маленькія. Ва ўсіх грунтах ён назіраецца ў той ці іншай ступені.

Ўздым малекул Н ₂ О адбываецца, нягледзячы на сілу цяжару. Вышыня ўзняцця залежыць ад тыпу глебы. На гліністых грунтах яна можа складаць да 1,5 м, а на пясчаных - да 30 см. Такая розніца звязана з памерам часу. У пяшчаных грунтах яны вельмі вялікія, адпаведна, капілярная сіла невялікая. Гліністыя часціцы маюць меншы памер. Значыць, пары ў грунце атрымліваюцца менш, а эфект - мацней.

практычныя моманты

Капілярны эфект у глебе неабходна ўлічваць пры праектаванні і закладцы падмурка. Як вышэй было сказана, у гліністым грунце вільгаць можа падняцца на 1,5 м. Калі падмурак будзе закладзены ніжэй гэтай адзнакі, то ён будзе пастаянна знаходзіцца ў вадзе. Гэта, у сваю чаргу, негатыўна адаб'ецца на яго апорнай здольнасці. Для абароны падмурка ад увільгатнення неабходная пракладка гідраізаляцыі.

бетон

Гэты матэрыял выкарыстоўваецца пры будынку падмурка. У бетоне, як і ў грунце, таксама магчымы Капілярны эфект, таму што гэты матэрыял мае кіпрую структуру. Па порам вільгаць распаўсюджваецца ўглыб і ўверх.

Калі падэшва падмурка будзе абапірацца на вільготны грунт, вада будзе падымацца, дойдзе да цокаля і пойдзе вышэй. Гэта можа прывесці да разбурэння ўсіх канструкцый. Для прадухілення такіх наступстваў гідраізаляцыя пракладваецца паміж грунтам і падэшвай падмурка, цокалем і сценамі дома.

Ультрагукавой Капілярны эфект

Гэта з'ява было выяўлена акадэмікам Канавалавым. Вучоны выканаў досыць просты эксперымент. Да выпраменьвальнік генератара ён прымацаваў посуд з вадой, апусціўшы ў яго капілярную трубку. Па натуральных заканамернасцям сіла пачала ўздзейнічаць на Н ₂ О, выклікаўшы яе ўзняцце на пэўны ўзровень. Пасля ўключэння ультрагукавога генератара вада рабіла рэзкі рывок ўверх. Гэты вопыт акадэмік паўтарыў, дадаўшы ў посуд фарбавальнік. Пасля ўключэння генератара ў трубцы выразна былі бачныя разрэджання і вузлы стаячых хваль.

высновы

Акадэмік Канавалаў усталяваў, што калі вада ў капіляры вагаецца пад уздзеяннем ультрагукавога крыніцы, то эфект ўзняцця яе ўзроўню рэзка павялічваецца. Вышыня слупа становіцца больш часам у некалькі дзясяткаў разоў. Разам з тым павялічваецца і хуткасць ўздыму.

Вучоны эксперыментальна змог даказаць, што вадкасць штурхаюць ня капілярныя сілы і радыяцыйнае ціск, а стаялыя хвалі. Ультразвук пастаянна сціскае слуп і падымае яго. Працэс будзе ісці да таго моманту, пакуль напор, які ўзнікае пад уплывам хваляў, не ўраўнаважыцца узроўнем вадкасці.

прымяненне

Ультрагукавой эфект выкарыстоўваецца ў неразбуральнага кантрольных метадах праверкі пры выпуску паўправадніковай абсталявання. У ранейшыя часы для кантролю герметычнасці корпуса транзістара прыбор змяшчалі на трое сутак у ацетоновую ванну. Выкарыстанне жа ультрагуку дазваляе істотна скараціць час да 3-9 хвілін. Адкрыццё Канавалава ўжываецца пры насычэнні абмотак электрарухавікоў ізаляцыйнымі складамі, пры афарбоўцы тканін - усюды, дзе неабходна пранікненне вільгаці ў пары.

ўплыў вібрацыі

У працэсе рэзкі металаў, асабліва на высокіх хуткасцях, прымяняюцца змазачныя астуджальныя вадкасці. За кошт іх забяспечваецца памяншэнне трэння, зніжэнне тэмпературы інструмента, павышэнне яго зносаўстойлівасці. Вядома, што вадкасць можа пранікаць пад разец. Як гэта адбываецца, калі ён шчыльна прыціскаецца да дэталі пры ціску да 200 кг / гл?, А пры такіх умовах змазка наадварот павінна выцясняцца з-пад разца?

Растлумачыць гэта з'ява капілярным эфектам не ўдавалася. У першую чаргу, сіла і хуткасць ўзняцця вільгаці вельмі малая. Акрамя гэтага, яны абумоўлены павярхоўным нацяжэннем. Вышыня ўздыму значна памяншаецца пры павышэнні тэмпературы, якая ў зоне рэзання можа даходзіць да 300 ° С. Канавалаву ўдалося даказаць, што, акрамя капілярнага эфекту, ўплыў аказвае вібрацыя станка. Яна ўзнікае ў працэсе апрацоўкі нарыхтоўкі. Гэтая вібрацыя валодае большай частатой і малой амплітудай.

Тлумачэнне некаторых з'яў

Дастаткова працяглы час навукоўцам не ўдавалася растлумачыць красаванне каралеўскай прымулы перад землятрусам. Кветка гэта расце на в. Ява. І мясцовыя жыхары лічаць яго прадказальнікам бяды. Як лічыць Канавалаў, магутным штуршкам кары папярэднічаюць нязначныя разночастотные, ультрагукавыя, у тым ліку, ваганні. Яны спрыяюць паскарэнню перамяшчэння пажыўных злучэнняў па элементах расліны, актывізуюць абменныя працэсы, што і забяспечвае красаванне.

заключэнне

Як бачыце, Капілярны эфект - адно з найбольш распаўсюджаных прыродных з'яў. Сцеблы, лісце, ствол, галінкі розных раслін пранізаны вялікай колькасцю каналаў. Па іх да ўсіх органаў дастаўляюцца пажыўныя злучэння. Капілярны эфект выкарыстоўваецца ў самых розных сферах чалавечай дзейнасці: ад смоления шпал і стварэння спецыяльных керамічных вырабаў, прасякнутых расплаўленым металамі, да саленні агуркоў.