Miten kapillaarinen vaikutus riippuu putken pituudesta?

Kapillaariefekti nesteessä syntyy kahden väliaineen, kosteuden ja kaasun rajoissa. Se johtaa pinnan kaarevuuteen, jolloin se on kovera tai kupera.

Veden kapillaari

Kun astia täytetään H20: _lla , sen pinta on tasaista. Kuitenkin seinät ovat taivutettuja. Jos ne kastuvat, pinta kovera, jos ne ovat kaarevia. H2O-molekyylien vetovoima aluksen seinämiin on suurempi kuin toisiinsa. Tämä selittää kapillaarivaikutuksen. Voima nostaa molekyylit H20 kunnes hydrostaattinen paine tasapainottaa sen.

havainnot

Kokeiden puitteissa tutkijat yrittivät selvittää, kuinka kapillaarinen vaikutus riippuu putken pituudesta. Havaintojen aikana havaittiin, että se ei ole riippuvainen putken pituudesta, aluksen paksuus on tärkeä. Kapeissa tiloissa seinien välinen etäisyys on pieni. Kaarteen vuoksi ne ovat yhteydessä toisiinsa. Kapillaarivaikutus on myös yhteenveto. Näin ollen H20: n taso ohutasti voi olla suurempi kuin laaja astia.

maa

Jokaisessa maaperässä on huokosia. Niillä on myös kapillaarivaikutus. Huokoset ovat samoja aluksia, vain hyvin pieniä. Kaikissa maissa se havaitaan jossain määrin.

H2O-molekyylien nousu esiintyy painovoiman vaikutuksesta huolimatta. Korkeuden korkeus riippuu maaperätyypistä. Saviolosuhteissa se voi olla jopa 1,5 m ja hiekkapohjaisilla mailla jopa 30 cm. Tämä ero liittyy huokoskokoon. Hiekkapohjaisissa maissa ne ovat hyvin suuria, kapillaarivoima on pieni. Savipartikkeleilla on pienempi koko. Näin ollen maan huokoset ovat pienemmät, ja vaikutus on voimakkaampi.

Käytännön hetkiä

Kapillaarivaikutus maaperässä tulisi ottaa huomioon säätiön suunnittelussa ja laskemisessa. Kuten edellä todettiin, savimassaan kosteus voi nousta 1,5 metriä. Jos pohja asetetaan alle tämän merkin, se on aina vedessä. Tämä vuorostaan vaikuttaa negatiivisesti sen kantavuuteen. Pohjan suojaamiseksi kosteudelta vaaditaan vedenpitävä tiiviste.

betoni

Tätä materiaalia käytetään säätiön rakentamisessa. Betonissa, kuten kentällä, kapillaarivaikutus on myös mahdollista, koska materiaalilla on huokoinen rakenne. Kosteuden huokosissa leviää syvälle ja ylöspäin.

Jos kellarin jalka on märkä maahan, vesi nousee, saavuttaa pohjan ja nousee korkeammalle. Tämä voi johtaa kaikkien rakenteiden tuhoamiseen. Tällaisten seurausten välttämiseksi vedeneristys sijoitetaan talon ja kellari-pohjan, talon ja seinien väliin.

Ultraääni kapillaarivaikutus

Tämä ilmiö löysi akateemikko Konovalov. Tutkija teki melko yksinkertaisen kokeilun. Jäähdyttimen generaattoriin hän kiinnitti astian vesiin pudoten kapillaariputken siihen. Luonnollisten lakien mukaan voima alkoi vaikuttaa H ₂ O: iin, jolloin se nousisi tiettyyn tasoon. Sen jälkeen, kun ultraäänigeneraattori oli kytkettynä, vesi teki terävän jerkän ylöspäin. Tämä kokemus akateemikko toisti, lisäämällä väriaine alukseen. Sen jälkeen, kun generaattori oli kytketty päälle, näkyvästi putkessa oli harvinaisia tapoja ja solmupisteitä.

tulokset

Akateemikko Konovalov totesi, että jos kapillaarissa oleva vesi värähtelee ultraäänilähteen vaikutuksesta, niin sen nostaminen kasvaa voimakkaasti. Pylvään korkeus nousee joskus useita kymmeniä kertoja. Samalla nousuasema nousee myös.

Tutkija pystyi osoittamaan kokeellisesti, että neste ei työnnä kapillaarivoimia ja säteilyn paineita vaan seisova aaltoja. Ultrasound kokoaa jatkuvasti paikkaa ja nostaa sen. Prosessi jatkuu, kunnes aallon tuottama paine tasapainotetaan nestetasolla.

hakemus

Ultronaarista vaikutusta käytetään epäedullisissa valvontatarkastusmenetelmissä puolijohdelaitteen vapauttamiseen. Aikaisemmissa tapauksissa transistorikotelon tiiviyden tarkastamiseksi laitetta asetettiin kolmeen päivään asetonihauteessa. Ultraääni voi vähentää huomattavasti aikaa 3-9 minuuttiin. Konovalovin avaamista käytetään impregnoimalla sähkömoottoreiden käämityksiä eristävien yhdisteiden kanssa maalattaessa kankaita - aina, kun kosteutta tunkeutuu huokosiin.

Tärinän vaikutus

Metallien leikkaamisen aikana, erityisesti suurilla nopeuksilla, käytetään voiteluöljyjä. Niiden ansiosta kitka pienenee, työkalun lämpötilaa pienennetään ja sen kulutuskestävyys lisääntyy. On tunnettua, että neste voi tunkeutua taltta. Miten tämä tapahtuu, jos sitä puristetaan tiukasti osaa vastaan 200 kg / cm2: n paineessa ja näissä olosuhteissa voiteluainetta pakotetaan ulos leikkurin alapuolelta?

Kyseistä ilmiötä ei ollut mahdollista selittää kapillaarivaikutuksella . Ensinnäkin kosteuden nostaminen ja nopeus on hyvin pieni. Lisäksi ne johtuvat pintajännityksestä. Hissin korkeus pienenee merkittävästi, kun lämpötila nousee, mikä voi saavuttaa jopa 300 ° C leikkausvyöhykkeellä. Konovalov pystyi osoittamaan, että kapillaarivaikutuksen lisäksi kone vaikuttaa tärinää. Se tapahtuu työkappaleen käsittelyn aikana. Tällä värähtelyllä on korkeampi taajuus ja pieni amplitudi.

Tiettyjen ilmiöiden selitys

Jo pitkään tiedemiehet eivät selittäneet kuninkaallisen mäyrän kukinta ennen maanjäristystä. Kukka kasvaa noin. Java. Paikalliset pitävät häntä arvovaltaisena. Konovalovin mukaan aivokuoren voimakkaat vapinaa edeltää merkityksetön eri taajuus, ultraääni, mukaan lukien värähtelyt. Ne edistävät ravintoaineyhdisteiden liikkumista eri kasviperäisillä elementeillä, aktivoivat aineenvaihduntaprosesseja, jotka varmistavat kukinnan.

johtopäätös

Kuten näette, kapillaarivaikutus on yksi yleisimmistä luonnonilmiöistä. Varsat, lehdet, runko, eri kasvien oksat ovat läpäisseet valtavan määrän kanavia. Niille kaikille elimille ravintoyhteydet toimitetaan. Kapillaariefektiä käytetään erilaisissa ihmisen toiminnan aloilla: polkumallien hartsista ja erityisten keraamisten tuotteiden valmistamisesta, jotka on kyllästetty sulaneilla metalleilla, ennen kuin kurkut poistetaan.