Феноменът се променя височината на нивото на течността в капилярите в сравнение с нивото на течността в съд, наречен широк капилярни явления (Фиг.5). Ако течност омокря на капилярната стена, се образува вдлъбната радиус R менискус. молекулна налягане, при които най- # 916, стр малко от плоска повърхност в широк съд в комуникация с капиляра, при което течността в капилярата се избутва нагоре, докато налягането, докато теглото на образуваната течност височина колона з не компенсира допълнително налягане, молекулното # 916 р:
където # 961; - течност плътност, г - свободно падане ускорение.
Ако течността не мокро капиляра се формира изпъкналата менискуса, молекулното налягането, при които измества флуид под първоначалното ниво на дълбочина часа, което отговаря на условието (5).
Така, в капилярна течност се повишава (или падне) на височина часа. в която хидростатични баланси течност колона налягане молекулно свръхналягане, дължащо се на кривината на менискус:
Ако радиусът на кривината на менискуса е R., замествайки (5.3а) (5.6), ние получаваме:
Тук взема предвид връзката между радиус капилярна и R радиуса на менискус кривина R = R / COS # 952;, където # 952; - контактен ъгъл.
От (5.7) виждаме, че тънки капиляра (R) и по-добро омокряне (по-малко # 952; и, съответно, bolshecos # 952; ), Толкова по-капилярна течност се повишава. В идеалния омокрянето (# 952 = 0, защото # 952 = 1, R = R) е максимален размер на лифта:
Овлажняваща течност прониква добре в най-фините пори на тялото и се задържа в него. Поради това явление, порест материал може да задържи значително количество течен пара от въздуха дори, което води до намокряне на прането в сурова вълна поставяне-те затруднява сушене хигроскопични органи.
Капилярни явления са често срещано явление, те са по-специално поради възхода на вода в почвата, кореновата система на растенията, движението на биологични течности чрез системата на малки плавателни съдове и каналчета и много други явления.
Nonwetting течност "изцеди" на капиляра и не може да проникне дълбоко в капилярите и порите на твърдото тяло.
Определяне на повърхностното напрежение метод коефициент Rebinder (метод за определяне на максималното налягане на балон).
Тест течност се поставя в тръбата 1 (вж. Фигура 6), която след това се спуска вертикално капилярна тръба 2, преминаваща през тръбата на тубата плътно затваряне. Тесния край на предвид на капилярна тръба да се вземе проба течност менискус (или вдлъбнати в него не повече от 0,5 мм), а другите комуникира с атмосферата.
3 В стъклен съд с кран 4 е вода. Съдът е затворен плътно монтиране тапа, с налягане над Р1 вода е същото като над повърхността на течността на пробата и в лявото рамо U образен манометър 5.
В отворено крана 4 на съда 3 водата започва да тече. Обем на вода в плавателния съд 3 се намалява и по този начин обемът на въздуха над водата в увеличения на съда. Температурата на въздуха остава постоянна, въздушният маса също не се променя от което следва, че на практика на Boyle и Mariotte: за същата маса на газ при постоянна температура, налягането на продукта от константата на обем, т.е. PV = конст или р2 p1 V1 = V2. Чрез увеличаване на обема на въздуха над водата в съда 3, Р1 налягане се намалява и по този начин намалява и по-горе тест течност, а в лявата колона манометъра.
В определен p1 налягане над повърхността на течността на пробата от края на капилярната тръба 2 под действието на разликата в атмосферно налягане RATM и налягане Р1 е притиснат във въздуха балон течност. Тази разлика в налягането # 916; р = RATM - p1 се измерва с манометър и е # 961; GH. където # 961; - плътност на течността пълни в манометъра, з - разликата в нивото на течността в лявата и дясната колона на U образен тръба манометър.
Налягането поради напрежение сили на повърхността и тенденция "shlopnut" балон Лаплас определя от формула (3).
В момента на отделяне на балона и налягането равна на референтната течност, повърхностното напрежение # 963; 0 е известно, ние можем да напишете:
Подобен формула може да бъде написано за тест течност:
Тук h0 и h1 - максималната разлика между течните нива в лявата и дясната коляното U -образна манометър в момента на отделяне на балона в тръбата с позоваването и течността тестове, съответно.
Разделяне уравнение (9) до (8), ние получаваме :. Следователно ние се получи формула за определяне повърхност тест напрежение течност:
Редът на изпълнение:
1. Излейте достатъчно (около 2/3 обем) вода в съд със затворен кран 3 и 4 плътно затворен съд.
2. Излива се в епруветка 1 един от течности (позоваването или тестове), така че тръбата се спуска в капилярната тръба 2, преминаваща през запечатана тръба, тесен край е намалена под повърхността на (менискус) течността на пробата не е повече от 0,5 1.0 мм.
3. Отваряне на клапана 4 от контейнера 3, така че водните капчици течеше бавно или много тънка струя. Разликата в течни нива на левия и десния колената U-образна тръба манометър ще се увеличи, показва разликата в налягането, която има тенденция да духне въздушно мехурче капилярка.
4. В момента на откъсване на нивелир разлика ч на течност в лявата и дясната колона на U-образен образен манометър е максимална. Тя трябва да бъде записано и написани в таблицата. 1 за съответната течност.
5. Повторете определение часа за всеки от тестваните течности чрез три пъти за измерване и запис в таблицата. Обърнете внимание, че водата в съда 3 има достатъчно (най-малко 1/3 от обема), и се добавя като тя тече, не се забравя след близо плътно затворен съд (в противен случай мехурчета няма да се разпределят).
Tablitsa.1. Резултатите от измерването.
6. Намерете средната hsred разликата височина за всяка от течности.
7. изчисляват коефициентите на повърхностното напрежение на течността роза и синьо (съответно # 963; рози # 963; гол) по формулата (10) и да ги доведе до масата.
8. Сравнете получените стойности # 963; рози # 963; завършек на повърхностното напрежение на вода и алкохол (# 963; алкохол = 22 милиНютона / m = 22 · 10 -3 N / m при 20 ° С) и се направи заключение за които на алкохолни разтвори (розов или син) Повече се разрежда с вода.
9. Изчислете случайната грешка на косвено измерване както за цветни решения, като се използват знанията, придобити от "Теория на грешките" раздел.
1. Какво причинява появата на потенциална енергия повърхността на течен слой? Какво определя тази енергия?
2. Какъв е физичния смисъл на повърхностното напрежение, от което зависи, какво е неговото измерение?
3. Какви са целта и как повърхностното напрежение? Как манифест тези сили и как те могат да се измери?
4. Какво причинени молекулното повърхностния слой на налягането на течността?
5. Каква е допълнителна течност налягане при над повърхността? Как да го изчисли?
6. На какво се дължи феномена на намокряне и намокряне? Какво е ъгълът на контакт, който определя стойността му?
7. Какво е причинило капилярните явления и как те се проявяват? Как да се изчисли височината на повдигане (понижаване) на флуида в капилярните тръби?
8. Каква е същността на емболи газ, и какви са условията за неговия произход?
9. Каква е ролята на повърхностното напрежение на алвеоларната повърхностно активното вещество в белите дробове по време на дишане?
10. Метод Описва Rebinder получава и изчисляване формули за определяне на напрежението на този метод повърхност.
Вие 11.Oharakterizuyte други известни методи за определяне на повърхностното напрежение на течности.
1. Точкова Лаплас налягане поради повърхностното напрежение на водата при 20 0 С е 96,9 кРа. Намерете диаметъра на сферичната капчица мъглата, ако 963 # 20 = 72,7 милиНютона / m.
2. При определяне на повърхностното напрежение чрез отделяне на капчици е установено, че при температура от 0 ° С 10 (# 963; 10 = 71,78 милиНютона / т) свиване на отделянето на дестилирана капка вода с диаметър 6.1 mm. Определя се пада тежестта.
3. Ако напълно умокряем диаметър капилярна от 2.8 mm, потопен във водата вертикално, водата се е повишила до височина от 1 см, коефициентът на повърхностното напрежение е равно ... милиНютона / m. (G = 9,8 м / сек 2. плътността на водата е 10 3 кг / м 3).
Lab номер 12. Определяне на вискозитета
вискозиметър течност Оствалд е.
Цел: Да се проучи законите на вискозен поток. Знанията опред lyat вискозитет течност чрез Ostwald капилярен вискозиметър.
Известно е, че молекули реално течността има сили взаимодействия. Когато по време zhidkostin alichieetih сили проявява kakvnutrennee триене или вискозитет на флуида и води до факта, че различните слоеве се движат с различни скорости.
Фигура 1 показва случая, когато скоростта на най-горния слой течност е максимална, а за по-ниска - минимална (например, потокът вода в реката). Вътрешни сили на триене са насочени по допирателна-нето на повърхностните слоеве.
Така в вискозна течност скоростта движат слоеве се различават по посока ОХ перпендикулярно на повърхността на движещите се течни фази. Количествено, тази промяна в скоростта на движение на ТА на течността процентния Особености-rizuetsya, на градиент-tidv / DX. наричан също степента на скъсване. Колкото по-висока скорост на срязване, толкова по силата на триене между движещия се слой течност. Силата Ftr вътрешно триене е пропорционална на площта на контакт на течни слоеве S, което е отразено във формулата на Нютон за сила на вътрешно триене:
Н коефициент зависи от свойствата на течност и температура ОЗНАЧАВА наречения вътрешен коефициент на триене или вискозитет (динамична koyvyazko-Стю) течност. С повишаване на температурата, течен вискозитет обикновено намалява.
Единицата за вискозитет в Международната система единици е 1 Pa · S (Паскал секунди). Общи единици вискозитет - 1 поаза (P) = 0.1 Pas.
Ако з е течност вискозитета не зависи от градиент-тат скоростта на тези течности се наричат нютоновата. Това otno-syatsya обикновено хомогенна течност (вода, чисти разтворители, и др.). Ако вискозитетът е зависима от GRA-градиента на скоростта, течността се нарича нютонов. Те обикновено са нехомогенни в течен състав, например, суспензия, суспензия, и т.н. течност Tipichnoynenyutonovskoy yavlyaetsyakrov. тъй като тя представлява суспензия е оформен елементи (еритроцити, левкоцити и др.) в плазмата. Следователно, вискозитета на кръвта в различни части на системата на кръвообращението не е същото, поради различни градиенти на скоростта стойности D Aliso в преместване кръв.
Вискозитетът на вода при 20 ° С е 1 МРа или 1бр х С (сантипоаза) и среден вискозитет кръв OK - 4-5 тРа х сек. В различни патологии на кръв стойности на вискозитета може да варира от 1.7 до 22.9 МРа х сек. Съотношението на вода към вискозитета nazyvayutotnosi кръв на вискозитета на кръвта вискозитет ЛИЗАЦИЯ.
Големината на вискозитета на кръвта в CMV тялото прежда засегнати от температура, хематокрит, градиент скорост кръв (виж [1].).
Fluid поток се характеризира с поточни линии. Тази линия, Single-допирателна която съвпада с посоката на вектора на скоростта на флуида частици час при тази точка. Ако поточни линии на флуидите са непрекъснати, а след това този поток се нарича ламинарен. и ако има въртете скорост на течни частици варира произволно, опростява има прекъсвания, движението на течност се нарича турбулентен.
Естеството на потока на течността - ламинарен или турбулентен - за течност R-visitot плътност. вискозитета часа. поток скорост об. тръба г диаметър. чрез което течността потоци. Налице е безразмерна параметър, наречен редица Рейнолдс (Re), който позволява да се определи естеството на потока:
Ако номерът на Рейнолдс не надвишава определена критична стойност Rekr. флуидния поток е ламинарен. Ако Re> Rekr. По време на обиколката става турбуленция. За гладки цилиндрични тръби Rekr = 2,300. За кръв в различни съдови сайтове критично число на Рейнолдс може да се настрои до 900 ÷ 1600.
Свързани статии