Капиллярное натяжение, определение

Если диаметры трубок в левом и правом коленах и-об-разного манометра значительно различаются, то необходимо ввести поправку, учитывающую действие сил поверхностного натяжения (эффект капиллярности). Для опытного определения этой поправки нужно измерять разность уровней жидкости в и-образном манометре без действия избыточного давления (т. е. когда оба колена манометра сообщаются с атмосферой). [c.59]

Условия, пр и которых поверхность электрода остается незаряженной, проще. всего можно реализовать и определить соответствующее значение потенциала для жидких электродов — ртутного, амальгамного и т. д. Эти определения основываются на характерной особенности кривых зависимости пограничного натяжения от потенциала—так называемых электрокапиллярных кривых, проходящих через максимум, когда поверхность металла полностью свободна от избыточных электрических зарядов. Потенциал максимума электро-капиллярной кривой всегда будет отвечать состоянию незаряженной поверхности металла. На первый взгляд может показаться, что определенная выше нулевая точка , или потенциал нулевого заряда, должен совпадать с потенциалом максимума электрокапиллярной кривой. [c.28]

В дальнейшем было предложено еще много гидравлических ppm и с другими способами подъема воды, в частности капиллярных и фитильных (что, собственно, одно и то же) [2.4—2.6]. В них предлагалось жидкость (воду или масло) поднимать из нижнего сосуда в верхний по смачиваемому капилляру или фитилю. Действительно, поднять жидкость на определенную высоту таким путем можно, но те же силы поверхностного натяжения, которые обусловили подъем, не дадут жидкости стекать с фитиля (или капилляра) в верхний сосуд. [c.51]

Кроме этих поправок, приходится учитывать давление, которое оказывает столб жидкости высотой h, находящейся в левом колене трубки (рис. 2-1). Величина его равна р = (где Pi — плотность жидкости или газа в левом колене). Если диаметры трубок в левом и правом коленах U -об-разного манометра значительно различаются, то в этом случае необходимо еще ввести поправку, связанную с действием сил поверхностного натяжения (эффект капиллярности). Для опытного определения этой поправки нужно измерить разность уровней жидкости в U-образном манометре без действия избыточного давления (т. е. когда оба колена манометра сообщаются с атмосферой). [c.65]

Распад струй, пленок и отдельных капель на более мелкие является одной из сложнейших проблем капиллярной гидродинамики, которая привлекает внимание многих исследователей. В этой области теоретические работы развиваются в нескольких направлениях 1) изучение распыливания топлива, основанное на использо-. вании метода малых возмущений 2) определение размеров капель на базе предположения о дроблении струи под действием турбулентных пульсаций 3) установление предельного размера капель на основании равенства сил поверхностного натяжения и аэродинамического давления 4) нахождение условия распада вследствие явления кавитации 5) определение вероятного размера капель на основании предположения о равенстве масс и энергии жидкости до и после распада струи. [c.17]

Метод максимального давления в пузырьке (капле) основан на измерении давления внутри пузырька (капли) при выдувании (выдавливании) его (ее) из капиллярной трубки радиусом г и определения поверхностного натяжения по соотношению [c.306]

Поскольку масло в порах удерживается капиллярными силами, то необходимо соблюдать определенное соответствие между размером (эффективным сечением) пор и поверхностным натяжением масла (чем меньше поверхностное натяжение масла, тем меньше должен быть 40 [c.40]

Давно было замечено, что поверхностно-активные вещества изменяют пограничное натяжение ртути, которое может быть определено с помощью капиллярного электрометра Липпмана. Последний представляет собой стеклянную трубку, оканчивающуюся коническим капилляром, погруженным в электролит (рис. 4,5). Пограничное натяжение ртутного электрода измеряется высотой столба ртути h, который необходим для удержания ртутного мениска в определенном месте капилляра. В равновесных условиях, когда ртуть не выливается из капилляра, высота столба ртути h уравновешивается силами пограничного натяжения, давящими [c.132]

Как видно из приведенных данных, величина поверхностно го натяжения, вычисленная по силам адгезии, занижена по сравнению с фактическим значением. Дело в том, что авторы не учитывали расклинивающего давления тонкого слоя жидкости (рис. 111,11), ослабляющего капиллярное взаимодействие. Поэтому их метод определения поверхностного натяжения путем измерения сил адгезии не дал точных результатов. [c.81]

При образовании в результате капиллярных явлений слоя жидкости в зазоре между частицами и поверхностью (см. рис. IV, 6, б, в) сила адгезии частиц будет равна капиллярным силам. В связи с тем, что сила адгезии и размеры прилипших частиц поддаются измерению, рекомендовано [90] определять по уравнениям (IV, 40) и (IV, 41) поверхностное натяжение воды (или другой жидкости), если известны величины и г. Ниже приведены экспериментальные данные по определению поверхностного натяжения методом измерения сил адгезии стеклянных шариков в присутствии капиллярно-удерживаемой жидкости на стеклянных поверхностях [c.114]

На полноту смачивания поверхности клеем влияют форма и размер углублений и выступов на ней, вязкость клея, продолжительность и давление склеивания [56, с. 205]. Любая поверхность имеет определенную шероховатость, зависящую от способа обработки. Наиболее часто встречается и наиболее благоприятна для полного смачивания призматическая форма сечения углублений (выступов). Мелкие углубления на поверхности заполняются клеем под влиянием капиллярного давления и давления, прилагаемого при нанесении клея и запрессовке. При этом находящийся в капиллярных углублениях (порах) воздух сжимается и препятствует их заполнению клеем. Критерием смачивания служит сумма угла наклона ф углубления и краевого угла 0 смачивания (рис. 7.5). Капиллярное давление превосходит давление воздуха, и смачивание происходит, если ф+0 <180° [57, 5. 43]. Чем больше угол Ф, тем меньше глубина h проникновения клея в углубление поверхности. Зависимость глубины h заполнения клеем неровностей конической формы от прилагаемого давления р, начального давления воздуха в углублениях и поверхностного натяжения клея выражается формулой [c.454]

Цветная дефектоскопия. Цветная дефектоскопия применяется для контроля состояния деталей из черных и цветных металлов, пластмасс, твердых сплавов, имеющих пороки, выходящие на поверхность. В основе метода лежит способность определенных жидкостей, имеющих чрезвычайно высокую капиллярность, слабое поверхностное натяжение и малую вязкость, проникать в самые тончайшие трещины деталей. [c.40]

Капиллярные волны часто используются для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей. [c.129]

Результаты двух опытов с различными трубками при 20° С дали капиллярную постоянную для воды 72,796 и 72,816 дт/см. Средняя из всех определений оказалась равной 72,8 дин/см. Поверхностное натяжение бензола, определяемое тем же самым методом, оказалось равным 28,38 дин/см. [c.33]

Из рассмотрения зависимости капиллярных ограничений от температуры следует, что для всех теплоносителей максимальная мошность вначале возрастает с повышением давления пара. Однако рост ограничен определенным значением для каждого теплоносителя, по достижении которого мощность начинает падать. Местоположение и значение максимума определяются совокупностью как теплофизических свойств теплоносителя, так и геометрических параметров трубы. Рост или падение мощности трубы зависит от соотношения вкладов в падение давления по тракту теплоносителя и от движущего перепада давления. При низких давлениях пара в трубе, когда скорость пара велика даже при относительно невысоком теплопереносе, значительная доля располагаемого движущего перепада давления расходуется на компенсацию инерционного вклада и трения в паровом потоке. Хотя с ростом температуры происходит уменьшение движущего перепада давления из-за падения значения коэффициента поверхностного натяжения, мощность трубы при увеличении давления пара до нескольких атмосфер, как правило, возрастает. Рост мощности обусловлен уменьшением инерционного эффекта и трения в паровом потоке. Это обусловлено тем, что с ростом давления пара увеличивается его плотность и, несмотря на увеличение переносимой мощности, падает скорость [c.105]

Камертон 121, 298, 445 Капель колебания 359 Капиллярное натяжение, определение по ряби 335 Капиллярность 333 Квинке трубка 205 [c.474]

Согласно теории капиллярности, вы-сота столба ртути h, при которой ртутный мениск в коническом капилляре на- о,б ходится на определенном расстоянии от его конца при данном задаваемом потенциале ртути, пропорциональна межфаз- i ному натяжению с на границе раздела, т. е. [c.168]

Наиболее эффективным и надежным способом интенсификации теплообмена при кипении является применение пористых металлических покрытий. При этом пористая структура образуется либо в результате покрытия поверхности трубы тонкими металлическими сетками, либо нанесением на нее металлического порошка определенной зернистости. При этом образуется пористый слой с разветвленной системой сообщающихся между собой капиллярных каналов, через которые происходят эвакуация пара и подпитка пористой структуры жидкостью, подтекающей сюда под действием сил поверхностного натяжения. Кипение происходит как внутри пористого покрытия, так и на его поверхности. Высокая ннтен-сивность теплообмена свидетельствует о том, что пористая структура создает весьма благоприятные условия для зарождения и роста паровых пузырей. Например, авторы работы [137] указывают, что при кипении н-бутана (р= 1,27-10 Па) на гладкой трубе образование паровых пузырей по всей ее поверхности наблюдалось только при = 35 кВт/м2, а дд трубе с пористым покрытием вся поверхность трубы была занята паровыми пузырями уже при 7=1,5 кВт/м . Эти и многие другие опыты показали, что устойчивое развитое кипение на поверхностях с пористыми покрытиями устанавливается при весьма незначительных температурных напорах (перегревах жидкости). Основной причиной этого является то, что в данном случае поверхности раздела фаз возникают внутри пористого слоя [54, 130, 146]. При выбросе паровой фазы из пористой структуры в последней всегда остаются паровые включения, в которые испаряется тонкая пленка жидкости, обволакивающая стенки капиллярных каналов [54, 130]. В соответствии с моделью автора [14G] испарение микропленки происходит по всей поверхности капиллярного канала, высота которого равна толщине пористого покрытия. Таким образом, элементы пористой структуры сами являются центрами зарождения паровой фазы. Так как диаметр капиллярных каналов (10- —10 м) больше критического диаметра обычного центра парообразования, то испарение пленки в паровые включения или с поверхности капилляра требует значительно меньшего перегрева жидкости. Не менее важное значение имеет и то, что в пористой структуре перегрев поступающей в капилляры жидкости происходит в условиях весьма высокой интенсивности теплообмена. Действительно, при таких малых диаметрах капилляров движение жидкости в них всегда ламинарное. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи определяется из условия (ас ) Д = 3,65. При диаметре капилляров 10- —10 м значение а получается равным 5-103—5-Ю Вт/(м2-К). В условиях сильно развитой поверхности пористого слоя только за счет подогрева жидкости можно отводить от стенки весьма большие тепловые потоки. Снижение необходимого перегрева, а также интенсивный подогрев жидкости существенно уменьшают время молчания центров парообразования, что также способствует интенсификации теплообмена на трубах с пористыми структурами. [c.219]

Для расчета интенсивности теплообмена при кипении на теплоотдающих поверхностях с пористыми покрытиями предложен ряд < )ормул, полученных либо теоретическим путем, либо на основе теории подобия. Из формул первого типа можно отметить полуэмпири-ческие зависимости авторов [130, 146], при выводе которых использованы весьма сходные между собой физические модели, В обоих случаях стенки капиллярных каналов рассматриваются в виде ре- бер, на поверхности которых испаряется пленка жидкости. Жидкость подсасывается в капилляры под действием сил поверхностного натяжения. Эти формулы качественно правильно отражают закономерности рассматриваемого явления, однако рассчитать по ним интенсивность теплообмена достаточно сложно. Это связано с трудностями, взоннкающими при определении эффективной теплопроводности пористого слоя Яэф. Авторы [130, 146], сопоставляя полученные ими формулы с опытными данными, не приводят зависимости, использованные для расчета Хэф в тех или иных конкретных условиях проведения опытов. Меледу тем очевидно, что значение 1эф зависит как от характера пористого покрытия, так и от технологии его нанесения. Этим, по-видимому, объясняется, что эмпирические коэффициенты формул авторов [130, 146], подобранные на сновании опытов одного исследователя, оказываются неприемлемыми при обобщении опытных данных других исследователей. [c.224]

По-видимому, прав Н. А. Фукс , считающий, что в уравнении (I, 64) под величиной г нужно понимать не радиус частицы, а радиус тех субмикроскопических выступов, по которым происходит фактический контакт частицы с поверхностью. Однако не только плопдадь этих выступов, но и площадь контакта пока не определена. Вследствие этого, а также и того, что методы определения поверхностного натяжения твердых тел еще несовершенны, нельзя рассчитывать силы адгезии по уравнению (I, 64). Хотя отдельные составляющие адгезионных сил (например, капиллярные и электрические силы) в некоторых случаях поддаются расчету (см. И —13), в настоящее время силы адгезии можно определить только экспериментально. [c.39]

Измерение поверхностного натяжения. Существует большое количество методов измерения поверхностного натяжения ЖИДКОСТИ. Они описываются в хорошо известных работах [2-2] и [2-3]. Нас интересует величина ог os 9 как мера капиллярных сил. Простейшим л отодом измерения значений этой величины является определение высоты капилляртюго поднятия / в трубе, после чего можно рассчитать искомое значение как [c.27]

Для оценки поверхностных свойств маслорастворимых ингибиторов коррозии, защитных масел и ингибированных тонкопленочных покрытий на сухих твердых поверхностях мы использовали следующие методики [57] определение поверхностного натяжения на границе с воздухом стандартными методами определение краевых углов смачивания (Ст. 10, шлифовка, 4 с, 5 мин) и максимального диаметра растекаемости капли продукта по стали, меди, бронзе и другим металлам (в мм, 2 ч) определение высоты подъема продукта по микрозазору шириной 18—20 мкм между двумя пластинками сталь — сталь (в мм за 20 мин при 20 °С и при высоких температурах) определение способности продукта пропитывать стандартный порошок окиси железа высота столба пропитки (в мм за 5 мин, 10 мин, 2 ч при 20 °С и в некоторых случаях — при повышенных температурах) капиллярная прспикающая способность— по полоске сухой фильтровальной бумаги (в мм за [c.27]

Поверхностное натяжение определяется как работа сг изотермич. и обратимого образования 1 см данного поверхностного слоя, т. е. как максимальная работа перевода в поверхностный слой необходимого для его образования числа молекул из объема граничащих фаз. Из самого определения следует, что сг м. б. легко измеряемо только для жидких поверхностей раздела (жидкость—газ или жидкость 1—жидкость 2), т. е. для поверхностей, образованных фазами, молекулы которых легкоподвижны и потому позволяют провести процесс образования нового поверхностного слоя практически вполне обратимо. Для твердых поверхностей раздела (твердое тело— жидкость или твердое тело—газ) обратимое проведение механич. диспергирования невозможно, и потому (Т не м. б. измерено обычными прямыми методами, связанными с увеличением поверхности. Поверхностное натяжение твердых тел на границе с окружающей средой—жидкостью или газом, м. б. приближенно оценено однако работой диспергирования, т. е. работой всегда определенным образом производимого, но необратимого измельчения тела (напр, со-шлифовывания, истирания или процарапывания). Такую работу или пропорциональное ей преодолеваемое усилие следует принять за меру твердости твердого тела. Твердость является т. о. мерой поверхностной энергии тела в данных условиях. Обычная шкала твердости дает расположение твердых тел (минералов) в порядке возрастания их поверхностной энергии (см. Склерометрия, Капиллярные явления и Поверхностное натяжение). Свободная энергия любого поверхностного слоя возрастает с увеличением различия в интенсивности молекулярных сил соприкасающихся фаз, т. е. с увеличением разности их полярностей, и следовательно изменяется обратно взаимной растворимости обеих фаз, образующих поверхность, а убывает почти линейно для чистых жидкостей на границе с собственным паром при повышении Г, обращаясь в О незадолго до критич. точки, при к-рой полярности обеих фаз выравниваются. При низких 1° а падает с Ь, причем для ассоциированных жидкостей кривая несколько выпукла, а для мало ассоциированных—почти линейна, что связано с практич. неизменяемостью полной поверхностной энергии Е с Т [c.199]

Рассмотрим, при каких условиях в данной задаче можио пренебречь влиянием силы тяжести (если онн играют определяющую роль, то волиы становятся гравитационными, см. 6.2). Удельная поверхностная энергия жидкости, создаваемая поверх-иостиым натяжением, по определению, равна а. С другой стороны, энергия капиллярных воли в расчете на единичную площадь поверхности жидкости может быть оценена из соображений размерности как [c.178]

Следует, однако, заметить, что определение поверхностной концентрации компонентов можно выполнить легко и довольно точно лишь для двух- и трехкомпонентных систем. Расчет адсорбции и поверхностной концентрации элементов для сложных многокомпонентных систем, какими являются стали, представляет значительную трудность. Это связано с тем, что наличие одного компонента в расплаве может заметно изменить капиллярную активность других компонентов. Например, известно, что наличие кислорода -в расплаве повышает поверщостную активность ванадия [120] и фосфора, присутствие углерода — активность серы [121] и марганца [122], а азота — углерода, кремния и никеля [25]. Эти изменения поверхностной активности компонентов связаны [123] с образованием соединений в поверхностном слое и бывают тем заметнее, чем сильнее различаются атомы по величине электроотрицательности. Величина поверхностного натяжения расплавов в этом случае зачастую не подчиняется аддитивному действию присутствующих примесей. [c.83]

В определении поверхностного натяжения по разработанному ими капиллярному методу Харкинс н Браун добились успеха только тогда, когда получили два отрезка трубки длиной по 20 см кажд с практически одинаковым диаметром. Эти трубки были вымыты раствором двухромовокпслого калия в серной кислоте, тщательно прополосканы и затем продуты паром. Стеклянная трубка внутренним диаметром, немного ббльпшм, че наружный диаметр этих трубок, слегка обжималась с одного конца, н этот конец посредством резиновой воронки укреплялся в отверстии парового кипятильника. Капиллярная трубка вкладыБалась в обжатую трубку, так что опиралась на обжатое место. Вода в кипятильнике доводилась до кипения, и пар в течение часа прогонялся через трубку и по бокам ее. Опыты производились в медной вызолоченной коробке с оптически плоскими стеклянными стенками. Для обеспечения чистоты воды в коробке и в капиллярных трубках были приняты меры предосторожности. Для сохранения правильного положения верхней части столбика применялся, когда это было нужно, особый метод подъема и опускания мениска. [c.33]

Капля, которая должна была бы точно уравновесить натяжение хщлиндрической пленки 2пГоу, называется идеальной каплей, тогда как та капля, которая падает, собирается и взвешивается, называется просто каплей. Для определения поверхностного натяжения по Бесу капли мы должны найти вес идеальной капли для этого нужно знать вес той части каили, которая не падает. Это может быть сделано прп помош,и жидкости, действительное поверхностное натяжение которой было определено методом капиллярных Трубок. Вода и бензол являются для этой цели очень подходяш,нми жндкo тя rп. [c.35]

Саймон (Simon) повидимому, был первым, предложившим измерять поверхностное натяжение посредством определения давления, которое необходимо для отрыва пузыря от вертикальной капиллярной трубки, погруженной в жидкость. [c.40]

Когда устраняются причины, вызвавшие осушение, фитиль под действием сил поверхностного натяжения или массовык сил снова заполняется Эксперименты показывают, что во многих случаях восстановление работоспособности тепловых труб требует проведения определенных операций и значительного времени. Для низкотемпературных и особенно криогенных теп ловых труб вследствие малых значений капиллярных сил время заполнения может достигать от нескольких минут до нескольких часов. [c.172]

Приведем простую капиллярную модель, заполненную воздухом, в соприкосновение с несмачивающей фазой, например со ртутью. Если давление ртути будет равно рк, то в модели окажутся заполненными все капилляры, радиусы которых удовлетворяют условию г 2асоз0/рк (для простоты опускаем индексы при (Т, имея в виду, что это поверхностное натяжение на границе раздела смачивающей и несмачивающей жидкостей). При повышении давления ртуть будет проникать во все более тонкие капилляры модели, в результате чего модель характеризуется вполне определенной кривой капиллярного давления 8=8 рк), где S — насыщенность модели смачивающей фазой (воздухом). Эта насыщенность при давлении рк, соответствующем радиусу капилляров г, является функцией распределения [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...