Kapilarni efekat u tečnosti se javlja na granici dva medija - vlage i gasa. To dovodi do zakrivljenosti površine, čineći je konkavnom ili konveksnom.
Efekat vodene kapilare
Kada se posuda napuni sa H2O, njena površina je ravna. Međutim, zidovi su savijeni. Ako su navlažene, površina postaje konkavna, ako su suhe, postaje konveksna. Privlačenje H2O molekula na zidove posude je veće nego jedno prema drugom. Ovo objašnjava kapilarni efekat. Sila podiže H2O molekule dok ih hidrostatički pritisak ne izbalansira.
Zapažanja
Kao dio eksperimenata, istraživači su pokušali utvrditi kako kapilarni efekat ovisi o dužini cijevi. Tijekom promatranja otkriveno je da to ne ovisi o dužini cijevi, bitna je debljina posude. U uskim prostorima razmak između zidova je mali. Kao rezultat zakrivljenosti, oni su međusobno povezani. Kapilarni efekat je takođe sumiran. Shodno tome, nivo H2O u tankoj posudi može biti veći nego u širokoj.
Ground
U svakom tlu ima pora. Imaju i kapilarni efekat. Pore su iste žile, samovrlo male. Na svim tlima, to je uočeno na ovaj ili onaj stepen.
Molekuli H2O rastu uprkos gravitaciji. Visina dizanja zavisi od vrste tla. Na glinovitim zemljištima može biti do 1,5 m, a na pjeskovitim do 30 cm. Ova razlika je vezana za veličinu pora. U pjeskovitim tlima one su vrlo velike, odnosno kapilarna sila je mala. Čestice gline su manje. To znači da su pore u zemljištu manje, a efekat jači.
Praktični bodovi
Kapilarni efekat u tlu mora se uzeti u obzir prilikom projektovanja i postavljanja temelja. Kao što je gore spomenuto, u glinenom tlu vlaga može porasti za 1,5 m. Ako je temelj postavljen ispod ove oznake, tada će stalno biti u vodi. To će zauzvrat negativno utjecati na njegovu nosivost. Za zaštitu temelja od vlage potrebna je hidroizolacija.
Beton
Ovaj materijal se koristi u izgradnji temelja. U betonu, kao iu zemljištu, moguć je i kapilarni efekat, jer ovaj materijal ima poroznu strukturu. Kroz pore, vlaga se širi duboko i prema gore.
Ako se đon temelja oslanja na mokro tlo, voda će se podići, doći do postolja i ići više. To može dovesti do uništenja svih struktura. Da bi se spriječile takve posljedice, postavlja se hidroizolacija između tla i osnove temelja, podruma i zidova kuće.
Ultrazvučni kapilarni efekat
Ovaj fenomen je otkrio akademik Konovalov. Naučnik je izveo prilično jednostavan eksperiment. Na emiter generatora je pričvrstio posudu s vodom, spuštajući u nju kapilarnu cijev. Prema prirodnim zakonima, sila je počela da utiče na H2O, uzrokujući da se podigne na određeni nivo. Nakon uključivanja ultrazvučnog generatora, voda je napravila nagli trzaj prema gore. Akademik je ponovio ovaj eksperiment dodavanjem boje u posudu. Nakon uključivanja generatora, razrjeđivanje i čvorovi stajaćih valova bili su jasno vidljivi u cijevi.
Zaključci
Akademik Konovalov je otkrio da ako voda u kapilari fluktuira pod uticajem ultrazvučnog izvora, onda se efekat podizanja njenog nivoa naglo povećava. Visina stupa ponekad postaje i nekoliko desetina puta veća. Istovremeno se povećava i brzina uspona.
Naučnik je bio u mogućnosti da eksperimentalno dokaže da tečnost ne potiskuju kapilarne sile i pritisak zračenja, već stajaći talasi. Ultrazvuk konstantno komprimira stub i podiže ga. Proces će se nastaviti sve dok se pritisak koji nastaje pod uticajem talasa ne izbalansira nivoom tečnosti.
Prijava
Ultrazvučni efekat se koristi u metodama nedestruktivnog ispitivanja za ispitivanje proizvodnje poluprovodničke opreme. U starim danima, za kontrolu nepropusnosti kućišta tranzistora, uređaj se stavljao tri dana u acetonsku kupku. Upotreba ultrazvuka može značajno smanjiti vrijeme na 3-9 minuta. Otkriće Konovalovakoristi se kod impregniranja namotaja elektromotora izolacijskim smjesama, kod bojenja tkanina - gdje god je neophodan prodor vlage u pore.
Efekat vibracije
Procesi rezanja metala, posebno pri velikim brzinama, koriste rashladne tečnosti za podmazivanje. Zbog njih se osigurava smanjenje trenja, smanjenje temperature alata i povećanje njegove otpornosti na habanje. Poznato je da tekućina može prodrijeti ispod sjekutića. Kako se to događa ako se čvrsto pritisne na dio pod pritiskom do 200 kg/cm², a pod takvim uvjetima, naprotiv, mazivo treba istisnuti ispod rezača?
Ovaj fenomen nije bilo moguće objasniti kapilarnim efektom. Prije svega, snaga i brzina podizanja vlage je vrlo mala. Osim toga, nastaju zbog površinske napetosti. Visina dizanja značajno opada sa povećanjem temperature, koja u zoni rezanja može dostići i do 300°C. Konovalov je uspio dokazati da, osim kapilarnog efekta, djeluje i vibracija mašine. Javlja se tokom obrade radnog komada. Ova vibracija ima višu frekvenciju i manju amplitudu.
Objašnjenje nekih fenomena
Dugo vremena naučnici nisu mogli da objasne cvetanje kraljevskog jaglaca pre zemljotresa. Ovaj cvijet raste oko. Java. A lokalno stanovništvo ga smatra prediktorom nevolja. Prema Konovalovu, snažnim udarima kore prethode manje vibracije različitih frekvencija, uključujući i ultrazvučne vibracije. Pomažu da se ubrza kretanje nutrijenata.spojevi biljnih elemenata, aktiviraju metaboličke procese, što osigurava cvjetanje.
Zaključak
Kao što vidite, kapilarni efekat je jedan od najčešćih prirodnih fenomena. Stabljike, lišće, deblo, grane različitih biljaka probijene su ogromnim brojem kanala. Kroz njih se hranljiva jedinjenja dostavljaju svim organima. Kapilarni efekat se koristi u raznim poljima ljudske aktivnosti: od katranja pragova i stvaranja specijalnih keramičkih proizvoda impregniranih rastopljenim metalima, do kiseljenja krastavaca.
