Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

повърхностното напрежение на течности. Капилярни явления в природата




Всяка молекула в граничния слой от молекули, привлечени в течността. Резултатът е нетен сила насочена навътре в течността. Ако молекулата да се движи вътре в течността от повърхността, междумолекулните сили ще направят положителна работа.
Силите, действащи на течността в молекулата от други молекули, които са взаимно компенсирани. Но за да получите на молекулата на течност дълбочината на повърхността, че е необходимо да се изразходват положителна работа, тъй като в близост до повърхността на междумолекулните сили на взаимодействие, вече не са компенсирани.

Молекулите на течност повърхностния слой имат излишък в сравнение с потенциалната енергия на молекулите в течността. потенциална енергия повърхността на течността е пропорционална на площта: където - Повърхностно напрежение. Повърхностното напрежение SI се измерва в джаули на квадратен метър (J / m 2) или нютона на метър (1 N / м = J / m2).

Повърхностното напрежение равна на работата е необходимо да се увеличи площта на повърхността на течността при постоянна температура единица: , Повърхностното напрежение Тя може да бъде определена като единица на повърхностното напрежение сила, действаща на единица дължина на линията, повърхността на очертаващ.

Повърхностното напрежение сили водят до намаляване на повърхността на филма. За балансиране на подвижната рамка страна е необходимо да се прилага външна сила, която балансира силата на повърхностното напрежение от двете страни на рамката: ,

Течните капки и мехурчета от вътрешността на повърхностното напрежение създава налягане. Ако си представим сферична капка радиус нарязани на две половини, всяка една от тях трябва да бъде в равновесие под действието на повърхностното напрежение сили прилага до границата нарязани, и излишните сили под налягане, които действат от областта раздел.
Състоянието на равновесие за капка течност: ,
Условието за равновесие на балона:
Излишният налягане в балона два пъти, тъй като филмът има две повърхности.

В близост до границата между течната и твърдата форма на свободната повърхност на течността газ зависи от силата на молекулярно взаимодействие с молекулите на течния твърдо вещество (реакция с газови молекули е незначително). Ако тези сили са по-големи сили между молекулите на себе си, течните омокря повърхността на твърдото вещество течността. В този случай, течността идва към твърда повърхност под остър ъгъл Характерно за дадена двойка течност - твърдо. ъгъл наречен контактен ъгъл (фиг. 1). Ако силите между течни молекули надвишават силата им взаимодействие със солидна молекули, ъгълът на контакт Той е тъп. В този случай казваме, че течността не се намокри повърхността на твърдата фаза. Когато пълното овлажняване = 0, пълна не-омокрянето = 180 ° (Фиг. 2).



Капилярни явления, наречени повдигане или спускане на течността в малки епруветки с диаметър - капиляри. Намокряне течност нараства през капилярите, без мокрене - есен. Фигурата показва капилярна тръба с радиус R, намалена плътност в долния край на овлажняваща течност , Горният край на капилярата се отваря. Възходът на течността в капилярката трае толкова дълго, колкото на силата на гравитацията действащо от течната колона в капилярите, няма да бъде равна на абсолютната стойност на получения повърхностното напрежение сили, действащи по общата граница с течната повърхност на капиляра: , ,

Една пълна без мокрене = 180 °, защото = -1, И по този начин, ч <0. nonwetting нивото на течността в капилярката се понижава под нивото на течността в съда, в който капилярата се пропуска.
Водата е почти напълно мокри чиста стъклена повърхност. Обратно, живак не е напълно омокря повърхността на стъклото. Поради това, нивото на живак в стъклен капилярен се понижава под нивото в съда.

Явленията на мокрене и не-напикаване е ясно проявени в тесните тръби.


Чрез разбиране на явлението капилярна покачване на течност идват отпадане в тесни тръби - капиляри * - в сравнение с нивото на течността в широка тръби.

* От capillaris латинската дума - линията на косата.


Овлажняващият течност (например вода в стъклена епруветка) се издига през капиляра. По този начин, по-малък от радиуса на тръбата, толкова по-голяма от височината на течността в него се издига (фиг. 7.25). Течността не омокрящи капилярната стена (например, живак в стъклена тръба) се понижава под нивото на течността в съда широк (фиг. 7.26).


Фиг. 7.25



Фиг. 7.26


Защо мокрене течност се издига в капилярна, и nonwetting понижи? В § 7.5, ние открихме, че ако цялото омокрящи и не-овлажняваща течност менискус пълнота в тесни тръбички е полусфера с радиус, равен на радиуса на канала на тръбата. Под вдлъбнат менискус на флуид под налягане омокрящи е по-малко от плоска повърхност (см. § 7.6). Поради това, течността в тясна тръба (капилярка) се издигна до повдигнат от хидростатичното налягане в капилярите на нивото на повърхността на течността не е плосък компенсира разликата в налягането. Под изпъкнал менискус nonwetting течност налягане е по-голяма от равна повърхност, и това води до понижаване на не-намокряне течността в тесни тръби.

Покачването на намокряне течността през капилярите може да се обясни по друг начин - прякото действие на повърхностното напрежение сили. По протежение на граничната повърхност на течен слой с формата на кръг от повърхностни тръба стена напрежение сила действа на низходящото (намокряне течност). Същите модул сила действа върху флуида от стените на тръбата нагоре (третият закон на Нютон). Тази сила кара течността да се покачва в тясна тръба. Покачването на намокряне течността от капилярна спира, когато силата кара течността да се издигне, базирана на силата на гравитацията, която действа от течността се повиши.


* Височината на повдигане течности в капилярни тръбички


Нека течността напълно омокря капилярната стена. На менискуса в този случай има полусферична форма (фиг. 7.27) с радиус равен на радиуса R на капилярен канал. След непосредствено под вдлъбнат менискус (точка А), налягането на флуида е по-малко от атмосферното налягане р 0 от стойността - (виж точка 7.6.):

(7.7.1)



Фиг. 7.27


На дълбочина Н, съответстващо на нивото на течността в съда широк (в точка Б) се добавя към този налягане хидростатично налягане ρgh, където ρ - плътност течност. Най-общо съд на същото ниво, т.е.. Д. повърхност, непосредствено под повърхността на течността (в ° С), налягането е равно на атмосферното налягане р 0. Тъй като течността е в равновесие, налягането на същото ниво (в точки В и С) са равни. Следователно,

(7.7.2)

тук

(7.7.3)

повишаване на височината на течността в капилярата е пряко пропорционална на повърхностното напрежение и обратно пропорционална на радиуса на капилярен канал и плътността на флуида.

ч дълбочина, която се спуска в овлажняващи течности капилярните, и се изчислява по формулата (7.7.3). Това твърдение може да се провери.

Формула (7.7.3) може да се използва за определяне на повърхностното напрежение, както и. За да направите това възможно най-точно да се измери течност височина на повдигане H и радиус R на канала на тръбата. Знаейки ρ течната плътност и повърхностното напрежение може да се намери по формулата:

Това е една от най-разпространените методи за определяне на повърхностното напрежение.


* Капилярни явления в природата, бита и технология


Това е от съществено значение за движението на растения и опазването на водата в почвата. Почвата има свободна структура, както и между отделните частици са неговите пропуски. Тесни пространства са капиляри. Тъй като водата се издига от капилярните премества в кореновата система на растенията и им осигурява необходимата влага и хранителни вещества, соли.

Според капилярите в повишаване на почвата и водата се изпарява бързо (фиг. 7.28). За намаляване на изпаряване, е необходимо да се унищожат капилярите. Това се постига чрез разхлабване на почвата.



Фиг. 7.28


Понякога е необходимо, напротив, засилва притока на влага през капилярите. След ukatyvayut почвата, като по този начин увеличаване на броя на капилярните канали.

Интересното е, че и дали водата с вещество, разтворено в нея може да се изкачи до върховете на високи дървета, поради повърхностното напрежение (височина, например, секвои над 100 м). Радиусът на капилярите на дървото от 0,01 до 0,3 мм. Следователно, в най-тънката капилярна водата не се повишава над 1,5 метра. Благодарение на атмосферното налягане, тя може да не се повишава над 10 m, дори и ако в края на тръбата, за да се създаде вакуум. Това може да повиши водата и високо осмотично налягане, поради което налягането на разтвора висока, отколкото в чиста течност.

То остава само предположение е: вода в капилярите в разтегнато състояние, но не прекъсва поради привличането на нейните молекули. Тъй като водата се изпарява от листата на силата на привличане го взима. Директни измервания са показали, че налягането в капилярите на дървото е наистина отрицателно и може да достигне до -25 атм.

В ежедневието капилярната явление се използва в голямо разнообразие от обстоятелства. Чрез прилагането на абсорбираща хартия, отстраняване на излишната мастило от писма, памук или лен кърпа избършете мокро петно ​​на масата или на пода. Използването на кърпи, салфетки единствените възможни благодарение на наличието в тях на капилярите. Повишаване на керосин или стопен стеарин, фитили за лампи и свещи, поради наличието на фитила на капилярните канали. В изкуството като начин за снабдяване със смазка машинните части, използвани понякога дрениращо начин за доставка на петрол.

Бизнесът на строителството трябва да се вземе предвид повишаването на влага от почвата през порите на строителни материали. Поради това навлажнете стени на сгради. За да се защити основите и стените от въздействието на подпочвените води и влага прилагат хидроизолация, фондация, покриваща гореща (течност) или obkladyvaya Битумни водоустойчив рулонни материали (покривни филц или покривен материал).


Тесни тръби (капиляри) в природата и технологиите са огромни. Тези тръби или течност се издига на височина Или пада надолу, на разстояние определя от същата формула. Много процеси в природата и технологиите са причинени от тези движения.





; Дата: 10.23.2014; ; Прегледи: 934; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:





zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.049 сек.