L'effetto capillare in un liquido si verifica al confine di due mezzi: umidità e gas. Porta ad una curvatura della superficie, che la rende concava o convessa.
Effetto capillare d'acqua
Quando il recipiente è riempito con H2O, la sua superficie è piana. Tuttavia, le pareti sono piegate. Se sono bagnati, la superficie diventa concava, se sono asciutti diventa convessa. L'attrazione delle molecole H2O sulle pareti del vaso è maggiore che l'una verso l' altra. Questo spiega l'effetto capillare. La forza solleva le molecole H2O fino a quando la pressione idrostatica non le equilibra.
Osservazioni
Come parte degli esperimenti, i ricercatori hanno cercato di determinare in che modo l'effetto capillare dipende dalla lunghezza del tubo. Nel corso delle osservazioni, è stato rivelato che non dipende dalla lunghezza del tubo, lo spessore del vaso è importante. In spazi ristretti, la distanza tra le pareti è ridotta. Come risultato della curvatura, sono collegati tra loro. Si riassume anche l'effetto capillare. Di conseguenza, il livello di H2O in un vaso sottile può essere più alto che in uno largo.
Terra
Ci sono pori in qualsiasi terreno. Hanno anche un effetto capillare. I pori sono gli stessi vasi, solomolto piccolo. In tutti i terreni si osserva in un modo o nell' altro.
Le molecole H2O salgono nonostante la gravità. L' altezza di sollevamento dipende dal tipo di terreno. Su terreni argillosi può arrivare fino a 1,5 m e su terreni sabbiosi fino a 30 cm Questa differenza è correlata alla dimensione dei pori. Nei terreni sabbiosi sono molto grandi, rispettivamente, la forza capillare è piccola. Le particelle di argilla sono più piccole. Ciò significa che i pori del terreno sono più piccoli e l'effetto è più forte.
Punti pratici
L'effetto capillare nel terreno deve essere preso in considerazione durante la progettazione e la posa della fondazione. Come accennato in precedenza, nel terreno argilloso, l'umidità può aumentare di 1,5 M. Se la fondazione viene posta al di sotto di questo segno, sarà costantemente nell'acqua. Questo, a sua volta, influenzerà negativamente la sua capacità portante. Per proteggere la fondazione dall'umidità, è necessaria l'impermeabilizzazione.
Calcestruzzo
Questo materiale viene utilizzato nella costruzione della fondazione. Nel calcestruzzo, oltre che nel terreno, è possibile anche un effetto capillare, poiché questo materiale ha una struttura porosa. Attraverso i pori, l'umidità si diffonde in profondità e verso l' alto.
Se la suola della fondazione poggia su terreno umido, l'acqua salirà, raggiungerà il plinto e salirà più in alto. Questo può portare alla distruzione di tutte le strutture. Per prevenire tali conseguenze, l'impermeabilizzazione viene posata tra il terreno e la base delle fondamenta, il seminterrato e le pareti della casa.
Effetto capillare a ultrasuoni
Questo fenomeno è stato scoperto dall'accademico Konovalov. Lo scienziato ha eseguito un esperimento abbastanza semplice. Attaccò una nave con acqua all'emettitore del generatore, abbassandovi un tubo capillare. Secondo le leggi naturali, la forza iniziò ad influenzare H2O, facendola salire a un certo livello. Dopo aver acceso il generatore di ultrasuoni, l'acqua ha fatto un forte sobbalzo verso l' alto. L'accademico ripeté questo esperimento aggiungendo un colorante al recipiente. Dopo aver acceso il generatore, nel tubo erano chiaramente visibili rarefazioni e nodi di onde stazionarie.
Conclusioni
L'accademico Konovalov ha scoperto che se l'acqua in un capillare fluttua sotto l'influenza di una sorgente ultrasonica, l'effetto di un aumento del suo livello aumenta notevolmente. L' altezza della colonna diventa a volte diverse decine di volte maggiore. Allo stesso tempo, aumenta anche la velocità di salita.
Lo scienziato è stato in grado di provare sperimentalmente che il liquido non è spinto da forze capillari e pressione di radiazione, ma da onde stazionarie. Gli ultrasuoni comprimono costantemente la colonna e la sollevano. Il processo andrà avanti finché la pressione che sorge sotto l'influenza delle onde non sarà bilanciata dal livello del liquido.
Applicazione
L'effetto ultrasonico viene utilizzato nei metodi di test non distruttivi per testare la produzione di apparecchiature a semiconduttore. Ai vecchi tempi, per controllare la tenuta dell'alloggiamento del transistor, il dispositivo veniva posto per tre giorni in un bagno di acetone. L'uso degli ultrasuoni può ridurre significativamente il tempo a 3-9 minuti. Scoperta di Konovalovutilizzato durante l'impregnazione degli avvolgimenti dei motori elettrici con composti isolanti, durante la tintura di tessuti - ovunque sia necessaria la penetrazione dell'umidità nei pori.
Effetto della vibrazione
I processi di taglio dei metalli, specialmente ad alte velocità, utilizzano refrigeranti lubrificanti. A causa di essi, sono assicurati una diminuzione dell'attrito, una diminuzione della temperatura dell'utensile e un aumento della sua resistenza all'usura. È noto che il liquido può penetrare sotto l'incisivo. Come succede se viene premuto saldamente contro la parte ad una pressione fino a 200 kg / cm² e in tali condizioni, al contrario, il lubrificante dovrebbe essere espulso da sotto la fresa?
Non è stato possibile spiegare questo fenomeno con l'effetto capillare. Prima di tutto, la forza e la velocità di sollevamento dell'umidità sono molto ridotte. Inoltre, sono dovuti alla tensione superficiale. L' altezza di sollevamento diminuisce sensibilmente con l'aumentare della temperatura, che nella zona di taglio può arrivare fino a 300°C. Konovalov è riuscito a dimostrare che, oltre all'effetto capillare, la vibrazione della macchina ha un effetto. Si verifica durante la lavorazione del pezzo. Questa vibrazione ha una frequenza più alta e un'ampiezza più bassa.
Spiegazione di alcuni fenomeni
Per molto tempo, gli scienziati non sono stati in grado di spiegare la fioritura della primula reale prima del terremoto. Questo fiore cresce circa. Giava. E la gente del posto lo considera un predittore di guai. Secondo Konovalov, i potenti shock della crosta sono preceduti da vibrazioni minori di diverse frequenze, comprese le vibrazioni ultrasoniche. Aiutano ad accelerare il movimento dei nutrienti.composti da elementi vegetali, attivano i processi metabolici, che assicurano la fioritura.
Conclusione
Come puoi vedere, l'effetto capillare è uno dei fenomeni naturali più comuni. Gambi, foglie, tronco, rami di piante diverse sono trafitti da un numero enorme di canali. I composti nutritivi vengono consegnati attraverso di essi a tutti gli organi. L'effetto capillare viene utilizzato in vari campi dell'attività umana: dal catrame di traversine e la creazione di speciali prodotti ceramici impregnati di metalli fusi, al decapaggio dei cetrioli.
