Kapilläreffekten i en vätska uppstår vid gränsen mellan två medier - fukt och gas. Det leder till en krökning av ytan, vilket gör den konkav eller konvex.
Vattenkapilläreffekt
När kärlet är fyllt med H2O är dess yta jämn. Däremot är väggarna böjda. Om de blöts blir ytan konkav, om de är torra blir den konvex. Attraktionen av H2O-molekyler till kärlets väggar är större än till varandra. Detta förklarar kapilläreffekten. Kraften lyfter H2O-molekylerna tills det hydrostatiska trycket balanserar dem.
Observations
Som en del av experimenten försökte forskarna fastställa hur kapilläreffekten beror på rörets längd. Under observationer avslöjades det att det inte beror på rörets längd, kärlets tjocklek spelar roll. I trånga utrymmen är avståndet mellan väggarna litet. Som ett resultat av krökningen är de anslutna till varandra. Kapilläreffekten summeras också. Följaktligen kan nivån på H2O i ett tunt kärl vara högre än i ett brett.
Ground
Det finns porer i vilken jord som helst. De har också en kapilläreffekt. Porer är bara samma kärlväldigt liten. I alla jordar observeras den i en eller annan grad.
Molecules H2O stiger trots gravitationen. Lyfthöjden beror på typ av jord. På lerjordar kan den vara upp till 1,5 m och på sandjordar upp till 30 cm. Denna skillnad är relaterad till porstorleken. I sandjordar är de mycket stora, respektive kapillärkraften är liten. Lerpartiklar är mindre. Det betyder att porerna i jorden är mindre och effekten blir starkare.
Praktiska punkter
Kapilläreffekten i jorden måste beaktas när man utformar och lägger grunden. Som nämnts ovan, i lerjord, kan fukten stiga med 1,5 m. Om grunden läggs under detta märke, kommer den ständigt att vara i vattnet. Detta kommer i sin tur att påverka dess bärighet negativt. För att skydda grunden från fukt krävs vattentätning.
Betong
Detta material används vid konstruktionen av fundamentet. I betong, såväl som i jord, är en kapilläreffekt också möjlig, eftersom detta material har en porös struktur. Genom porerna sprider sig fukten djupt och uppåt.
Om grundsulan vilar på våt jord kommer vattnet att stiga, nå sockeln och gå högre. Detta kan leda till att alla strukturer förstörs. För att förhindra sådana konsekvenser läggs vattentätning mellan jorden och basen av grunden, källaren och husets väggar.
Ultraljudskapilläreffekt
Det här fenomenet upptäcktes av akademikern Konovalov. Forskaren utförde ett ganska enkelt experiment. Han fäste ett kärl med vatten till generatorns emitter och sänkte ner ett kapillärrör i det. Enligt naturlagar började kraften påverka H2O, vilket fick den att stiga till en viss nivå. Efter att ha slagit på ultraljudsgeneratorn gjorde vattnet ett kraftigt ryck uppåt. Akademikern upprepade detta experiment genom att tillsätta ett färgämne till kärlet. Efter att ha slagit på generatorn var sällsynthet och noder av stående vågor tydligt synliga i röret.
slutsatser
Akademiker Konovalov fann att om vatten i en kapillär fluktuerar under påverkan av en ultraljudskälla, så ökar effekten av att höja dess nivå kraftigt. Höjden på kolonnen blir ibland flera tiotals gånger större. Samtidigt ökar också uppstigningshastigheten.
Forskaren kunde experimentellt bevisa att vätska inte pressas av kapillärkrafter och strålningstryck, utan av stående vågor. Ultraljud komprimerar hela tiden kolonnen och höjer den. Processen fortsätter tills trycket som uppstår under inverkan av vågor balanseras av vätskenivån.
Application
Ultraljudseffekten används i oförstörande testmetoder för att testa produktionen av halvledarutrustning. Förr i tiden, för att kontrollera tätheten i transistorhuset, placerades enheten i tre dagar i ett acetonbad. Användningen av ultraljud kan avsevärt minska tiden till 3-9 minuter. Upptäckten av Konovalovanvänds vid impregnering av lindningar på elmotorer med isoleringsmedel, vid färgning av tyger - där fuktinträngning i porerna är nödvändig.
Vibrationseffekt
Metalskärningsprocesser, speciellt vid höga hastigheter, använder smörjande kylmedel. På grund av dem säkerställs en minskning av friktion, en minskning av verktygets temperatur och en ökning av dess slitstyrka. Det är känt att vätska kan tränga in under framtanden. Hur händer detta om det pressas hårt mot detaljen vid ett tryck på upp till 200 kg/cm², och under sådana förhållanden tvärtom, smörjmedlet ska tvingas ut under fräsen?
Det var inte möjligt att förklara detta fenomen med kapilläreffekten. Först och främst är styrkan och hastigheten för att höja fukt mycket liten. Dessutom beror de på ytspänning. Lyfthöjden minskar markant med ökande temperatur, som i skärzonen kan nå upp till 300°C. Konovalov lyckades bevisa att, förutom kapilläreffekten, har maskinens vibration en effekt. Det inträffar under bearbetningen av arbetsstycket. Denna vibration har en högre frekvens och lägre amplitud.
Förklaring av några fenomen
Under ganska lång tid kunde forskare inte förklara blomningen av den kungliga primulan före jordbävningen. Denna blomma växer på ca. Java. Och lokalbefolkningen betraktar honom som en förutsägelse av problem. Enligt Konovalov föregås kraftiga stötar av skorpan av mindre vibrationer av olika frekvenser, inklusive ultraljudsvibrationer. De hjälper till att påskynda rörelsen av näringsämnen.föreningar av växtelement, aktiverar metaboliska processer, vilket säkerställer blomning.
Slutsats
Som du kan se är kapilläreffekten ett av de vanligaste naturfenomenen. Stammar, löv, stam, grenar av olika växter genomborras av ett stort antal kanaler. Näringsföreningar levereras genom dem till alla organ. Kapilläreffekten används inom olika områden av mänsklig aktivitet: från att tjära slipers och skapa speciella keramiska produkter impregnerade med smälta metaller, till betning av gurkor.
