Hiệu ứng mao dẫn trong chất lỏng xảy ra ở ranh giới của hai môi trường - ẩm và khí. Nó dẫn đến độ cong của bề mặt, làm cho nó bị lõm hoặc lồi.
Hiệu ứng mao dẫn nước
Khi bình chứa đầy H2O, bề mặt của nó bằng phẳng. Tuy nhiên, các bức tường bị uốn cong. Nếu chúng bị ướt, bề mặt trở nên lõm xuống, nếu chúng bị khô, bề mặt trở nên lồi. Lực hút của các phân tử H2O vào thành bình lớn hơn lực hút nhau. Điều này giải thích hiệu ứng mao dẫn. Lực nâng các phân tử H2O lên cho đến khi áp suất thủy tĩnh cân bằng nó.
Quan sát
Là một phần của thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã cố gắng xác định xem hiệu ứng mao dẫn phụ thuộc vào chiều dài của ống như thế nào. Trong quá trình quan sát, người ta phát hiện ra rằng nó không phụ thuộc vào chiều dài của ống, mà độ dày của bình mới quan trọng. Trong không gian hẹp, khoảng cách giữa các bức tường nhỏ. Kết quả của độ cong, chúng được kết nối với nhau. Hiệu ứng mao dẫn cũng được tóm tắt. Theo đó, mức độ H2O trong bình mỏng có thể cao hơn trong bình rộng.
Đất
Đất nào cũng có lỗ chân lông. Chúng cũng có tác dụng tạo mao mạch. Lỗ chân lông là các mạch giống nhau, chỉrất nhỏ. Trong tất cả các loại đất, nó được quan sát thấy ở mức độ này hay mức độ khác.
Phân tử H2O tăng lên bất chấp trọng lực. Chiều cao nâng phụ thuộc vào loại đất. Trên đất sét, nó có thể lên đến 1,5 m và trên đất cát, lên đến 30 cm, sự khác biệt này liên quan đến kích thước lỗ rỗng. Trong đất cát, chúng rất lớn, tương ứng lực mao dẫn nhỏ. Các hạt đất sét nhỏ hơn. Điều này có nghĩa là các lỗ chân lông trong đất nhỏ hơn và hiệu ứng mạnh hơn.
Điểm thực tế
Hiệu ứng mao dẫn trong đất phải được tính đến khi thiết kế và đặt nền. Như đã đề cập ở trên, trong đất sét, độ ẩm có thể tăng 1,5 m, nếu nền móng được đặt dưới mốc này thì nó sẽ liên tục ở trong nước. Điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chịu lực của nó. Để bảo vệ nền khỏi ẩm ướt, cần phải chống thấm.
Bê tông
Vật liệu này được sử dụng trong việc xây dựng nền móng. Trong bê tông, cũng như trong đất, hiệu ứng mao dẫn cũng có thể xảy ra, vì vật liệu này có cấu trúc xốp. Qua lỗ chân lông, độ ẩm lan tỏa sâu và lên trên.
Nếu đế móng nằm trên đất ướt, nước sẽ dâng lên, chạm tới chân đế và lên cao hơn. Điều này có thể dẫn đến phá hủy tất cả các cấu trúc. Để ngăn ngừa hậu quả đó, lớp chống thấm được tiến hành giữa đất và chân móng, tầng hầm và tường của ngôi nhà.
Hiệu ứng siêu âm mao mạch
Hiện tượng này được phát hiện bởi Viện sĩ Konovalov. Nhà khoa học đã thực hiện một thí nghiệm khá đơn giản. Ông gắn một bình chứa nước vào đầu phát của máy phát điện, hạ một ống mao dẫn vào đó. Theo quy luật tự nhiên, lực bắt đầu tác động lên H2O, khiến nó tăng lên một mức nhất định. Sau khi bật máy phát sóng siêu âm, nước giật mạnh từ trên xuống. Viện sĩ đã lặp lại thí nghiệm này bằng cách thêm thuốc nhuộm vào bình. Sau khi bật máy phát điện, trong ống có thể nhìn thấy rõ ràng các điểm hiếm và các nút của sóng dừng.
Kết luận
Viện sĩ Konovalov phát hiện ra rằng nếu nước trong ống mao dẫn dao động dưới tác động của nguồn siêu âm, thì hiệu quả nâng cao mức độ của nó sẽ tăng lên đáng kể. Chiều cao của cột đôi khi trở nên lớn hơn vài chục lần. Đồng thời, tốc độ đi lên cũng tăng lên.
Nhà khoa học đã có thể thực nghiệm chứng minh rằng chất lỏng bị đẩy không phải bởi lực mao dẫn và áp suất bức xạ, mà bởi sóng dừng. Siêu âm liên tục nén cột và nâng nó lên. Quá trình sẽ tiếp tục cho đến khi áp suất phát sinh dưới tác động của sóng được cân bằng bởi mức chất lỏng.
Đơn
Hiệu ứng siêu âm được sử dụng trong các phương pháp kiểm tra không phá hủy để kiểm tra sản xuất thiết bị bán dẫn. Ngày xưa, để kiểm soát độ kín của vỏ bóng bán dẫn, người ta đặt thiết bị này trong ba ngày trong bể axeton. Việc sử dụng sóng siêu âm có thể giảm đáng kể thời gian xuống còn 3-9 phút. Khám phá Konovalovđược sử dụng khi ngâm tẩm các cuộn dây của động cơ điện với các hợp chất cách điện, khi nhuộm vải - bất cứ nơi nào cần có sự xâm nhập của hơi ẩm vào các lỗ chân lông.
Tác dụng của rung động
Quá trình cắt kim loại, đặc biệt là ở tốc độ cao, sử dụng chất làm mát bôi trơn. Do chúng, đảm bảo giảm ma sát, giảm nhiệt độ của dụng cụ và tăng khả năng chống mài mòn của nó. Được biết, chất lỏng có thể xâm nhập vào bên dưới răng cửa. Điều này xảy ra như thế nào nếu nó được ép chặt vào bộ phận ở áp suất lên đến 200 kg / cm² và trong điều kiện như vậy, ngược lại, chất bôi trơn sẽ bị đẩy ra từ bên dưới máy cắt?
Không thể giải thích hiện tượng này bằng hiệu ứng mao dẫn. Trước hết, sức mạnh và tốc độ tăng độ ẩm là rất nhỏ. Ngoài ra, chúng còn do sức căng bề mặt. Chiều cao nâng giảm đáng kể khi nhiệt độ tăng, nhiệt độ trong vùng cắt có thể lên đến 300 ° C. Konovalov đã chứng minh được rằng, ngoài hiệu ứng mao dẫn, độ rung của máy cũng có ảnh hưởng. Nó xảy ra trong quá trình xử lý phôi. Rung động này có tần số cao hơn và biên độ thấp hơn.
Giải thích một số hiện tượng
Trong một thời gian khá dài, các nhà khoa học không thể giải thích được sự nở hoa của cây hoàng anh trước trận động đất. Hoa này mọc vào khoảng. Java. Và người dân địa phương coi anh ta là người dự đoán rắc rối. Theo Konovalov, các chấn động mạnh của lớp vỏ có trước các rung động nhỏ ở các tần số khác nhau, bao gồm cả các rung động siêu âm. Chúng giúp tăng tốc độ di chuyển của các chất dinh dưỡng.các hợp chất của các nguyên tố thực vật, kích hoạt các quá trình trao đổi chất, đảm bảo sự ra hoa.
Kết
Như bạn thấy, hiệu ứng mao mạch là một trong những hiện tượng tự nhiên phổ biến nhất. Thân, lá, thân, cành của các loại cây khác nhau bị xuyên thủng bởi một số lượng lớn các rãnh. Các hợp chất dinh dưỡng được cung cấp thông qua chúng đến tất cả các cơ quan. Hiệu ứng mao dẫn được sử dụng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau của con người: từ làm mờ tà vẹt và tạo ra các sản phẩm gốm sứ đặc biệt được ngâm tẩm với kim loại nóng chảy, đến ngâm dưa chuột.
