Kapillaarne efekt vedelikus ilmneb kahe keskkonna – niiskuse ja gaasi – piiril. See toob kaasa pinna kumeruse, muutes selle nõgusaks või kumeraks.
Vee kapillaarefekt
Kui anum on täidetud H2O-ga, on selle pind ühtlane. Seinad on aga painutatud. Kui need on niisutatud, muutub pind nõgusaks, kuivades kumeraks. H2O molekulide külgetõmme anuma seintele on suurem kui üksteise külge. See seletab kapillaarefekti. Jõud tõstab H2O molekule, kuni hüdrostaatiline rõhk selle tasakaalustab.
Märkused
Eksperimentide raames püüdsid teadlased kindlaks teha, kuidas kapillaarefekt sõltub toru pikkusest. Vaatluste käigus selgus, et see ei sõltu toru pikkusest, loeb anuma paksus. Kitsates ruumides on seinte vaheline kaugus väike. Kumeruse tulemusena on need omavahel ühendatud. Samuti võetakse kokku kapillaarefekt. Sellest lähtuv alt võib H2O tase õhukeses anumas olla kõrgem kui laias.
Maapind
Igas mullas on poorid. Neil on ka kapillaarefekt. Poorid on samad anumad, ainultväga väike. Kõigil muldadel täheldatakse seda ühel või teisel määral.
Molekulid H2O tõusevad vaatamata gravitatsioonile. Tõstekõrgus sõltub pinnase tüübist. Savimuldadel võib see olla kuni 1,5 m ja liivastel muldadel kuni 30 cm See erinevus on seotud pooride suurusega. Liivases pinnases on need vastav alt väga suured, kapillaarjõud on väike. Saviosakesed on väiksemad. See tähendab, et mulla poorid on väiksemad ja mõju on tugevam.
Praktilised punktid
Vundamendi projekteerimisel ja rajamisel tuleb arvestada kapillaarefektiga pinnases. Nagu eespool mainitud, võib savises pinnases niiskus tõusta 1,5 m Kui vundament on alla selle märgi, siis on see pidev alt vees. See omakorda mõjutab negatiivselt selle kandevõimet. Vundamendi kaitsmiseks niiskuse eest on vajalik hüdroisolatsioon.
Betoon
Seda materjali kasutatakse vundamendi ehitamisel. Betoonis, nagu ka pinnases, on võimalik ka kapillaarefekt, kuna sellel materjalil on poorne struktuur. Läbi pooride levib niiskus sügavale ja ülespoole.
Kui vundamendi tald toetub märjale pinnasele, tõuseb vesi, jõuab soklini ja läheb kõrgemale. See võib viia kõigi struktuuride hävitamiseni. Selliste tagajärgede vältimiseks paigaldatakse pinnase ja vundamendi aluse, keldri ja maja seinte vahele hüdroisolatsioon.
Ultraheli kapillaarefekt
Selle nähtuse avastas akadeemik Konovalov. Teadlane tegi üsna lihtsa katse. Ta kinnitas generaatori emitteri külge veega anuma, langetades sellesse kapillaartoru. Loodusseaduste kohaselt hakkas jõud mõjutama H2O, põhjustades selle tõusu teatud tasemele. Pärast ultraheligeneraatori sisselülitamist tegi vesi järsu jõnksu ülespoole. Akadeemik kordas seda katset, lisades anumasse värvainet. Pärast generaatori sisselülitamist olid torus selgelt nähtavad seisulainete harvendamine ja sõlmed.
Järeldused
Akadeemik Konovalov leidis, et kui ultraheliallika mõjul kapillaari vesi kõigub, siis selle taseme tõstmise efekt suureneb järsult. Kolonni kõrgus muutub mõnikord mitukümmend korda suuremaks. Samal ajal suureneb ka tõusukiirus.
Teadlane suutis eksperimentaalselt tõestada, et vedelikku suruvad mitte kapillaarjõud ja kiirgusrõhk, vaid seisulained. Ultraheli surub kolonni pidev alt kokku ja tõstab seda. Protsess jätkub seni, kuni lainete mõjul tekkiv rõhk on vedeliku tasemega tasakaalustatud.
Rakendus
Ultraheliefekti kasutatakse pooljuhtseadmete tootmise testimise mittepurustavates katsemeetodites. Vanasti pandi seade transistori korpuse tiheduse kontrollimiseks kolmeks päevaks atsetoonivanni. Ultraheli kasutamine võib oluliselt vähendada aega 3-9 minutini. Konovalovi avastuskasutatakse elektrimootorite mähiste immutamisel isolatsioonisegudega, kangaste värvimisel - kõikjal, kus on vajalik niiskuse tungimine pooridesse.
Vibratsiooni mõju
Metalli lõikamisprotsessides, eriti suurtel kiirustel, kasutage määrdeaine jahutusvedelikku. Tänu neile on tagatud hõõrdumise vähenemine, tööriista temperatuuri langus ja selle kulumiskindluse suurenemine. On teada, et vedelik võib tungida lõikehamba alla. Kuidas see juhtub, kui see surutakse tihed alt vastu detaili rõhuga kuni 200 kg / cm² ja sellistel tingimustel, vastupidi, tuleks määrdeaine lõikuri alt välja suruda?
Seda nähtust ei olnud võimalik seletada kapillaarefektiga. Esiteks on niiskuse tõstmise tugevus ja kiirus väga väike. Lisaks on need tingitud pindpinevusest. Tõstekõrgus väheneb oluliselt temperatuuri tõustes, mis lõiketsoonis võib ulatuda kuni 300°C-ni. Konovalovil õnnestus tõestada, et lisaks kapillaarefektile avaldab mõju masina vibratsioon. See tekib tooriku töötlemisel. Sellel vibratsioonil on kõrgem sagedus ja väiksem amplituud.
Mõnede nähtuste seletus
Pikka aega ei suutnud teadlased seletada kuningliku priimula õitsemist enne maavärinat. See lill kasvab umbes. Java. Ja kohalikud peavad teda hädade ennustajaks. Konovalovi sõnul eelneb maakoore võimsatele löökidele väiksemad erineva sagedusega vibratsioonid, sealhulgas ultrahelivõnked. Need aitavad kiirendada toitainete liikumist.taimeelementide ühendid, aktiveerivad ainevahetusprotsesse, mis tagab õitsemise.
Järeldus
Nagu näete, on kapillaarefekt üks levinumaid loodusnähtusi. Erinevate taimede varred, lehed, tüvi, oksad on läbistatud tohutu hulga kanalite kaudu. Nende kaudu viiakse toitaineühendid kõikidesse organitesse. Kapillaarefekti kasutatakse erinevates inimtegevuse valdkondades: alates liiprite tõrvamisest ja sulametallidega immutatud spetsiaalsete keraamiliste toodete loomisest kuni kurkide marineerimiseni.
