Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
|
8.2.2.Капиллярлы қҧбылыстар Капиллярлық қҧбылыстар сҧйықтығы бар тар ыдыстарда байқалады. Сҧйықтығы бар ыдысқа салынған екі ӛлшемді капиллярды (1 және 2) қарастырыңыз (Сурет 8.10, б). Сҧйықтықтың ҥстіңгі бетіндегі қысым p1, капиллярлардағы қисық беттердің астындағы қысым p2. Ыдыстағы сҧйықтық капиллярлардың қабырғаларын 1 (θ <90 °, ds/dV <0) қабырғаларына әкеліп, капиллярдың 2 қабатын (θ> 90 °, ds / dV> 0) ылғалдандырмайды деп есептейік. Бірінші капилляр ҥшін Лаплас теңдеуін жазайық: (р 2 - р 1 ) = = -ζds/d V, сонда (р 2 - р 1 ) < 0; демек р 2 < р 1 . Бҧл жағдайда ыдыстағы сҧйықтық 1 капиллярға ағады, h 1 юиіктікке кӛтеріліп, сфералық мениска қалыптастырады, сонда (р 1 - р 2 ) = 2ζ/r м (r м — мениск радиусы). Бҧл қысымның айырмашылығы ∆pgh 1 -ге тең сҧйық бағанының гидростатикалық қысымымен теңестіріледі (Ap сҧйықтық пен ауаның тығыздығы арасындағы айырмашылық, g - гравитацияға байланысты еркін қҧлау жылдамдығының артуы). Тепе-теңдік жағдайында біз 2o / gm = ∆pgh 1 жаза аламыз, осы жерде h 1 кӛрсетеміз: (8.36) Формуладағы мениск радиусын айырбастаймыз r м (оны ӛлшеу ӛте қиын). 8.10 Суреттен r k / r м = cosθ кӛруге болады. Сонда капиллярлық ӛсудің биіктігін есептеу ҥшін соңғы формуланы аламыз: (8.37) Алынған ӛрнек Жюрен теңдеуі деп аталады. Капилляр радиусы неғҧрлым аз болса Капиллярлық ӛсудің биіктігі соғҧрлым биік болады. Сонымен қатар, егер сҧйықтық капиллярды ылғалдандырса (cosθ < 0), ол капилляр арқылы кӛтеріледі; егер cosθ > 0, онда капиллярдағы сҧйықтық деңгейі тӛмендейді (8.10, б қараңыз) Жюрен теңдеуі сҧйықтықтардың беттік керілуін анықтау ҥшін пайдаланылуы мҥмкін.Қорытындылай келе, бірқатар белгілі қҧбылыстардың сҧйықтықтардың капиллярлық кӛтерілуімен тҥсіндіріледі: қағазды сіңдіру, топырақтан суды кӛтеру, ӛсімдіктердің сабақтарының |