Bagaimanakah kesan kapilari bergantung pada panjang tiub?

Isi kandungan:

Bagaimanakah kesan kapilari bergantung pada panjang tiub?
Bagaimanakah kesan kapilari bergantung pada panjang tiub?
Anonim

Kesan kapilari dalam cecair berlaku pada sempadan dua media - lembapan dan gas. Ia membawa kepada kelengkungan permukaan, menjadikannya cekung atau cembung.

kesan kapilari
kesan kapilari

Kesan kapilari air

Apabila bekas itu diisi dengan H2O, permukaannya adalah sekata. Namun, dindingnya bengkok. Jika dibasahi, permukaannya menjadi cekung; jika kering, ia menjadi cembung. Daya tarikan molekul H2O ke dinding salur adalah lebih besar daripada satu sama lain. Ini menerangkan kesan kapilari. Daya mengangkat molekul H2O sehingga tekanan hidrostatik mengimbanginya.

Pemerhatian

Sebagai sebahagian daripada eksperimen, para penyelidik cuba menentukan bagaimana kesan kapilari bergantung pada panjang tiub. Dalam pemerhatian, ia mendedahkan bahawa ia tidak bergantung pada panjang tiub, ketebalan kapal itu penting. Dalam ruang sempit, jarak antara dinding adalah kecil. Akibat kelengkungan, mereka bersambung antara satu sama lain. Kesan kapilari juga dirumuskan. Sehubungan itu, tahap H2O dalam bekas nipis mungkin lebih tinggi daripada dalam bekas yang lebar.

Ground

Terdapat liang di mana-mana tanah. Mereka juga mempunyai kesan kapilari. Liang-liang adalah saluran yang sama, sahajasangat kecil. Di semua tanah, ia diperhatikan pada satu darjah atau yang lain.

Molekul H2O naik walaupun graviti. Ketinggian angkat bergantung pada jenis tanah. Pada tanah liat, ia boleh mencapai sehingga 1.5 m, dan pada tanah berpasir, sehingga 30 cm. Perbezaan ini berkaitan dengan saiz liang. Dalam tanah berpasir, mereka sangat besar, masing-masing, daya kapilari kecil. Zarah tanah liat lebih kecil. Ini bermakna liang dalam tanah lebih kecil dan kesannya lebih kuat.

kesan kapilari air
kesan kapilari air

Mata praktikal

Kesan kapilari dalam tanah mesti diambil kira semasa mereka bentuk dan meletakkan asas. Seperti yang dinyatakan di atas, dalam tanah liat, kelembapan boleh meningkat sebanyak 1.5 m Jika asas diletakkan di bawah tanda ini, maka ia akan sentiasa berada di dalam air. Ini, seterusnya, akan menjejaskan kapasiti galasnya secara negatif. Untuk melindungi asas daripada kelembapan, kalis air diperlukan.

Konkrit

Bahan ini digunakan dalam pembinaan asas. Dalam konkrit, serta dalam tanah, kesan kapilari juga mungkin, kerana bahan ini mempunyai struktur berliang. Melalui pori-pori, kelembapan merebak dalam dan ke atas.

Jika tapak asas terletak di atas tanah basah, air akan naik, mencapai alas dan naik lebih tinggi. Ini boleh membawa kepada kemusnahan semua struktur. Untuk mengelakkan akibat sedemikian, kalis air diletakkan di antara tanah dan asas asas, ruang bawah tanah dan dinding rumah.

kesan kapilari ultrasonik
kesan kapilari ultrasonik

Kesan kapilari ultrasonik

Fenomena ini ditemui oleh Ahli Akademik Konovalov. Para saintis melakukan eksperimen yang agak mudah. Dia melampirkan bekas dengan air ke pemancar penjana, menurunkan tiub kapilari ke dalamnya. Menurut undang-undang semula jadi, daya mula mempengaruhi H2O, menyebabkan ia meningkat ke tahap tertentu. Selepas menghidupkan penjana ultrasonik, air membuat jeritan tajam ke atas. Ahli akademik mengulangi eksperimen ini dengan menambahkan pewarna pada kapal. Selepas menghidupkan penjana, rarefaction dan nod gelombang berdiri jelas kelihatan dalam tiub.

Kesimpulan

Akademik Konovalov mendapati bahawa jika air dalam kapilari turun naik di bawah pengaruh sumber ultrasonik, maka kesan peningkatan parasnya meningkat secara mendadak. Ketinggian lajur kadangkala menjadi beberapa puluh kali lebih besar. Pada masa yang sama, kadar pendakian juga meningkat.

Saintis dapat membuktikan secara eksperimen bahawa cecair ditolak bukan oleh daya kapilari dan tekanan sinaran, tetapi oleh gelombang berdiri. Ultrasound sentiasa memampatkan lajur dan menaikkannya. Proses ini akan berterusan sehingga tekanan yang timbul di bawah pengaruh gelombang diseimbangkan oleh paras cecair.

kesan kapilari dalam cecair
kesan kapilari dalam cecair

Permohonan

Kesan ultrasonik digunakan dalam kaedah ujian tidak merosakkan untuk menguji pengeluaran peralatan semikonduktor. Pada zaman dahulu, untuk mengawal ketat perumahan transistor, peranti itu diletakkan selama tiga hari dalam mandi aseton. Penggunaan ultrasound boleh mengurangkan masa dengan ketara kepada 3-9 minit. Penemuan Konovalovdigunakan apabila meresapi belitan motor elektrik dengan sebatian penebat, semasa mewarna fabrik - di mana-mana penembusan kelembapan ke dalam liang diperlukan.

Kesan getaran

Proses pemotongan logam, terutamanya pada kelajuan tinggi, gunakan penyejuk pelincir. Disebabkan oleh mereka, penurunan geseran, penurunan suhu alat, dan peningkatan rintangan hausnya dipastikan. Adalah diketahui bahawa cecair boleh menembusi di bawah gigi kacip. Bagaimanakah ini berlaku jika ia ditekan dengan kuat pada bahagian pada tekanan sehingga 200 kg / cm², dan dalam keadaan sedemikian, sebaliknya, pelincir harus dipaksa keluar dari bawah pemotong?

Tidak mungkin untuk menjelaskan fenomena ini melalui kesan kapilari. Pertama sekali, kekuatan dan kelajuan meningkatkan kelembapan adalah sangat kecil. Di samping itu, ia disebabkan oleh ketegangan permukaan. Ketinggian mengangkat berkurangan dengan ketara dengan peningkatan suhu, yang dalam zon pemotongan boleh mencapai sehingga 300°C. Konovalov berjaya membuktikan bahawa, sebagai tambahan kepada kesan kapilari, getaran mesin mempunyai kesan. Ia berlaku semasa pemprosesan bahan kerja. Getaran ini mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dan amplitud yang lebih rendah.

bagaimana kesan kapilari bergantung pada panjang tiub
bagaimana kesan kapilari bergantung pada panjang tiub

Penjelasan tentang beberapa fenomena

Untuk masa yang agak lama, saintis tidak dapat menjelaskan berbunga primrose diraja sebelum gempa bumi. Bunga ini tumbuh pada kira-kira. Jawa. Dan penduduk tempatan menganggapnya sebagai peramal masalah. Menurut Konovalov, kejutan kuat kerak didahului oleh getaran kecil frekuensi yang berbeza, termasuk getaran ultrasonik. Mereka membantu mempercepatkan pergerakan nutrien.sebatian oleh unsur tumbuhan, mengaktifkan proses metabolik, yang memastikan pembungaan.

Kesimpulan

Seperti yang anda lihat, kesan kapilari adalah salah satu fenomena semula jadi yang paling biasa. Batang, daun, batang, dahan tumbuhan yang berbeza ditembusi oleh sejumlah besar saluran. Sebatian nutrien dihantar melaluinya ke semua organ. Kesan kapilari digunakan dalam pelbagai bidang aktiviti manusia: daripada tidur bertar dan mencipta produk seramik khas yang diresapi dengan logam cair, kepada jeruk timun.

Disyorkan: