O efeito capilar em um líquido ocorre no limite de dois meios - umidade e gás. Isso leva a uma curvatura da superfície, tornando-a côncava ou convexa.
Efeito capilar de água
Quando o recipiente é preenchido com H2O, sua superfície é plana. No entanto, as paredes são dobradas. Se estiverem molhadas, a superfície torna-se côncava; se estiverem secas, torna-se convexa. A atração das moléculas de H2O para as paredes do vaso é maior do que entre si. Isso explica o efeito capilar. A força levanta as moléculas de H2O até que a pressão hidrostática a equilibre.
Observações
Como parte dos experimentos, os pesquisadores tentaram determinar como o efeito capilar depende do comprimento do tubo. No decorrer das observações, foi revelado que não depende do comprimento do tubo, a espessura do vaso é importante. Em espaços estreitos, a distância entre as paredes é pequena. Como resultado da curvatura, eles estão conectados uns aos outros. O efeito capilar também é resumido. Assim, o nível de H2O em um vaso fino pode ser maior do que em um largo.
Terra
Há poros em qualquer solo. Eles também têm um efeito capilar. Os poros são os mesmos vasos, apenasmuito pequeno. Em todos os solos, é observado em um grau ou outro.
Moléculas H2O aumentam apesar da gravidade. A altura de elevação depende do tipo de solo. Em solos argilosos, pode chegar a 1,5 m, e em solos arenosos, até 30 cm, essa diferença está relacionada ao tamanho dos poros. Em solos arenosos, eles são muito grandes, respectivamente, a força capilar é pequena. As partículas de argila são menores. Isso significa que os poros do solo são menores e o efeito é mais forte.
Pontos práticos
O efeito capilar no solo deve ser levado em consideração ao projetar e colocar a fundação. Como mencionado acima, em solo argiloso, a umidade pode aumentar em 1,5 m. Se a fundação for colocada abaixo dessa marca, ela estará constantemente na água. Isso, por sua vez, afetará negativamente sua capacidade de carga. Para proteger a base da umidade, a impermeabilização é necessária.
Concreto
Este material é utilizado na construção da fundação. No concreto, assim como no solo, também é possível um efeito capilar, pois esse material possui uma estrutura porosa. Através dos poros, a umidade se espalha profundamente e para cima.
Se a sola da fundação repousar em solo úmido, a água subirá, atingirá o pedestal e subirá mais. Isso pode levar à destruição de todas as estruturas. Para evitar tais consequências, a impermeabilização é colocada entre o solo e a base da fundação, o porão e as paredes da casa.
Efeito capilar ultrassônico
Este fenômeno foi descoberto pelo acadêmico Konovalov. O cientista realizou um experimento bastante simples. Ele conectou um recipiente com água ao emissor do gerador, baixando um tubo capilar nele. De acordo com as leis naturais, a força começou a influenciar H2O, fazendo-o subir até certo nível. Depois de ligar o gerador ultrassônico, a água fez um movimento brusco para cima. O acadêmico repetiu esse experimento adicionando um corante ao recipiente. Depois de ligar o gerador, a rarefação e os nós de ondas estacionárias eram claramente visíveis no tubo.
Conclusões
O acadêmico Konovalov descobriu que, se a água em um capilar flutua sob a influência de uma fonte ultrassônica, o efeito de aumentar seu nível aumenta acentuadamente. A altura da coluna torna-se às vezes várias dezenas de vezes maior. Ao mesmo tempo, a velocidade de subida também aumenta.
O cientista conseguiu provar experimentalmente que o líquido é empurrado não por forças capilares e pressão de radiação, mas por ondas estacionárias. O ultrassom comprime constantemente a coluna e a eleva. O processo continuará até que a pressão resultante da influência das ondas seja equilibrada pelo nível do líquido.
Aplicativo
O efeito ultrassônico é usado em métodos de teste não destrutivos para testar a produção de equipamentos semicondutores. Antigamente, para controlar o aperto da carcaça do transistor, o dispositivo era colocado por três dias em um banho de acetona. O uso de ultra-som pode reduzir significativamente o tempo para 3-9 minutos. Descoberta de Konovalovusado na impregnação dos enrolamentos de motores elétricos com compostos isolantes, no tingimento de tecidos - onde for necessária a penetração de umidade nos poros.
Efeito da vibração
Os processos de corte de metais, especialmente em altas velocidades, usam refrigerantes lubrificantes. Devido a eles, são garantidas uma diminuição do atrito, uma diminuição da temperatura da ferramenta e um aumento de sua resistência ao desgaste. Sabe-se que o líquido pode penetrar sob o incisivo. Como isso acontece se ele é pressionado firmemente contra a peça a uma pressão de até 200 kg / cm² e, nessas condições, ao contrário, o lubrificante deve ser forçado a sair de baixo do cortador?
Não foi possível explicar este fenômeno pelo efeito capilar. Em primeiro lugar, a força e a velocidade de elevação da umidade são muito pequenas. Além disso, eles são devidos à tensão superficial. A altura de elevação diminui significativamente com o aumento da temperatura, que na zona de corte pode atingir até 300°C. Konovalov conseguiu provar que, além do efeito capilar, a vibração da máquina tem efeito. Ocorre durante o processamento da peça de trabalho. Esta vibração tem maior frequência e menor amplitude.
Explicação de alguns fenômenos
Por muito tempo, os cientistas não conseguiram explicar o florescimento da prímula real antes do terremoto. Esta flor cresce em cerca de. Java. E os moradores o consideram um preditor de problemas. De acordo com Konovalov, choques poderosos da crosta são precedidos por pequenas vibrações de diferentes frequências, incluindo vibrações ultrassônicas. Eles ajudam a acelerar o movimento de nutrientes.compostos por elementos vegetais, ativam processos metabólicos, o que garante a floração.
Conclusão
Como você pode ver, o efeito capilar é um dos fenômenos naturais mais comuns. Caules, folhas, troncos, galhos de diferentes plantas são perfurados por um grande número de canais. Os compostos nutrientes são entregues através deles para todos os órgãos. O efeito capilar é usado em vários campos da atividade humana: desde a alcatrão de dormentes e a criação de produtos cerâmicos especiais impregnados com metais fundidos, até a decapagem de pepinos.
