Капиллярные поверхностные силы

Капиллярные поверхностные силы [c.33]

Многие процессы в природе и технике определяются наличием капиллярных поверхностных сил. В качестве примера проявления капиллярных сил рассмотрим сообщающиеся сосуды, один из которых представляет собой трубку очень малого диаметра (рис. 1.12). Сосуды А и В соединены резиновой трубкой. [c.33]

Как известно, увеличение площади межфазной поверхности позволяет существенно повысить скорости тепло- и массообменных процессов. В системах газ—жидкость этого увеличения добиваются за счет интенсификации процессов дробления дисперсной фазы. Дробление пузырьков газа в жидкости может осуществляться как в ламинарном, так и в турбулентном потоке жидкости за счет взаимодействия между сплошной и дисперсной фазами [45]. Вязкие напряжения в первом случае или инерционные силы— во втором стремятся деформировать и разрушить пузырек газа. Капиллярные силы поверхностного натяжения полностью или частично компенсируют эти воздействия на пузырьки газа со стороны жидкости. Таким образом, дробление пузырька происходит пли не происходит в зависимости от соотношения между силами вязкого трения и поверхностного натяжения (в ламинарном потоке) либо между инерционными и поверхностными силами (в турбулентном потоке). [c.123]

Расчеты, произведенные для количественной оценки воздействия сил поверхностного натяжения на интенсивность парообразования, показали, что даже при значительном преувеличении поверхностных эффектов, когда размеры центров испарения принимаются на целый порядок меньшими размеров тех зародышей, которые заведомо присутствовали в воде, применявшейся в опытах, собственно капиллярные -явления снижают расчетную степень сухости не более чем на 30—35% от ее значения, отвечающего плоской поверхности раздела фаз. В связи с этим расходы, вычисленные даже с учетом поверхностных сил, оказываются значительно меньше измеренных. [c.185]

Этот частный случай подсказывает, что должен существовать переходный режим от фазового портрета типа а, где кривизна капилляра существенна, к фазовому портрету типа в, в котором доминирующими являются поверхностные силы со стороны подложки. Такой промежуточный режим смачивания и ответствен за формирование менисков. Понятно также, что ниже критического капиллярного давления мениски образоваться не могут, поскольку фазовые траектории режимов 6 и г (см. рис. 2.2 б, г) описывают лишь капли. [c.45]

В характерном пределе Са/А 1, как уже указывалось, вязкие и поверхностные силы доминируют над капиллярными 3 a/Ah , P /ih- h ) Л1/2//1оо. То есть отношение углов оценивается как ЗСа/Л / и мо- [c.127]

В случае полностью смачивающих жидкостей следует ожидать достаточно полного заполнения трещин жидкостью. Скорость проникания жидкости и наблюдаемое уменьшение сопротивления разрушению обусловливается при этом действием в основном поверхностных сил на межфазной границе твердое тело—жидкость и капиллярным давлением жидкости. [c.151]

Механиче- ская энергия Межмолекулярное и межатомное взаимодействие Межмолекулярные силы поверхностного натяжения на границе раздела сред Межатомные силы поверхностного натяжения на границе раздела сред Межмолекулярные силы капиллярности Межатомные силы капиллярности Молекулярные силы сорбции [c.201]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СИЛЫ И КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ [c.25]

Поверхностные силы и капиллярные явления 1.2. Баланс давлений в тепловой трубе..... [c.256]

В случае недеформируемой свободной поверхности имеется только один механизм потери устойчивости равновесия. Он связан с неоднородным распределением температуры на свободной границе и действием поверхностных сил. Это термокапиллярная неустойчивость [1]. При учете капиллярности появляется другой механизм, приводящий к потере устойчивости равновесия, - рэлеевская неустойчивость, которая обусловлена геометрией свободной поверхности. [c.6]

Поверхность жидкости стремится принять свою равновесную форму как под влиянием действующего на жидкость поля тяжести, так и под влиянием сил поверхностного натяжения. Между тем при изучении в 12 волн на поверхности жидкости мы не учитывали этого последнего фактора. Мы увидим нил е, что влияние капиллярности на гравитационные волны существенно при малых длинах волн. [c.341]

В случае очень коротких волн, когда радиус кривизны поверхности достаточно мал, кроме силы тяжести начинают играть заметную роль и силы поверхностного натяжения. Они становятся преобладающими для волн достаточно малой длины, например в случае воды для волн короче 1 см. В этом случае роль восстанавливающей силы практически играют только силы поверхностного натяжения. Поэтому короткие волны на поверхности жидкости называют капиллярными волнами. Скорость распространения капиллярных волн существенно зависит от свойств жидкости (плот- [c.708]

Капиллярные силы, или силы поверхностного натяжения, возникают, как известно, в тонком поверхностном слое на границе раздела фаз (этот слой называется также капиллярным слоем) благодаря взаимному притяжению молекул. Силы поверхностного натяжения стремятся сократить капиллярный слой, т. е. уменьшить поверхность раздела фаз. [c.146]

Вследствие наличия поверхностного натяжения на всякой искривленной поверхности раздела фаз появляются дополнительные нормальные силы, величина которых, отнесенная к единице поверхности, называется капиллярным или поверхностным давлением. [c.146]

Для возможности образования и существования в жидкости парового пузырька необходимо, чтобы давление насыщенного пара р внутри пузырька стало равным общему давлению на пузырек, которое складывается из 1) внешнего давления р на жидкость 2) капиллярного давления ра, обусловленного действием сил поверхностного натяжения на границе парового пузырька с жидкостью и равного, как было показано в 4.6, для сферического пузырька 2о/а 3) гидростатического давления hpg, которым мы вследствие малости глубины /г в дальнейшем пренебрегаем [c.224]

Капиллярность — способность капельной жидкости в трубках малого диаметра подниматься выше свободной поверхности в резервуаре, образуя вогнутый мениск (если жидкость смачивает стенки трубки), или опускаться ниже свободной поверхности, образуя выпуклый мениск (если жидкость не смачивает стенки трубки). Эта способность обусловлена поверхностным натяжением жидкости и молекулярными силами взаимодействия между жидкостью и стенками трубки. [c.10]

При числах Бонда, существенно больших единицы (Во 1), силы тяжести значительно превосходят силы поверхностного натяжения, а при Во < 1, напротив, преобладающими являются силы поверхностного натяжения, или, как нередко говорят, капиллярные силы. Условие Во = 1 определяет линейный масштаб области, в которой силы поверхностного натяжения и тяжести соизмеримы. Этот масштаб получил название капиллярной постоянной (постоянной Лапласа) [c.91]

Капиллярная постоянная, как несложно убедиться, имеет размерность длины и в земных условиях (g = 9,81 м/с) для большинства жидкостей равна 1—3 мм. Однако при ослабленной гравитации масштаб проявления сил поверхностного натяжения резко возрастает, капиллярная постоянная становится весьма большой. В силу этого [c.91]

Научное творчество Гука охватывает многие разделы естествознания. Изучая давление воздуха, разработал теорию капиллярности и поверхностного натяжения жидкости. Занимался теорией планетарных движений, высказал идею закона всемирного тяготения, предвосхитив чтим во многих чертах небесную механику И. Ньютона. В 1678 г. открыл закон пропорциональности между силой, приложенной к упругому телу, и его деформацией. Это линейное соотношение между силой и деформацией известно как закон Гука — фундаментальный закон, на котором получила свое дальнейшее развитие наука о сопротивлении материалов. [c.195]

Опыт показывает, что жидкость стремится уменьшить свою свободную поверхность. Это вызывается тем, что молекулы жидкости, расположенные на границе жидкости и газа, почти не притягиваются молекулами газа и, следовательно, силы, действующие на них со стороны молекул, расположенных внутри жидкости, притягивают их внутрь. Такая поверхностная капиллярная сила отсутствует на горизонтальной поверхности (рис. 1.12, а). На [c.34]

Капиллярностью называют свойство жидкости подниматься или опускаться в трубках малого диаметра под действием дополнительного давления, вызываемого силами поверхностного натя- [c.10]

Сушка эмали состоит из ряда процессов. Прежде всего удаляется свободная влага. Большая часть воды, содержащаяся в шликере, адсорбирована глиной, поэтому при удалении влаги происходит усадка глины, которая может составить 22— 25%. Кроме того, часть свободной воды удерживается капиллярными и поверхностными силами, и ее полное удаление происходит лишь на последнем этапе сушки. Поэтому нанесенный на металл эмалевый шликер необходимо сушить с определенной скоростью, обеспечивающей равномерный отвод влаги, так как в противном случае во время обжига возможно образование пузырей, трещин и других дбф1ектов. Наилучшая температура сушки заключена в интервале 310—330 К, наилучшее время — от 15 до 20 мин. [c.102]

ВОЛНЫ [капиллярные — поверхностные волны малой длины, в которых основную роль играют силы поверхностного натяжения когерентные — волны света, у которых разность их фаз не зависит от времени ленгмюровскне — продольные колебания плотности электронов в плазме Маха — ударные звуковые волны, возникающие при движении тел со скоростями, превышающими фазивые скорости упругих волн в данной среде некогерентные — волны света, разность фаз которых изменяется с течением времени поверхностные <— волны, распространяющиеся на свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей акустические — упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхности твердого тела и затухающие при удалении от нее электромагнитные — электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль некоторой поверхности и затухающие при удалении от нее) поперечные — волны, когда частицы среды колеблются в плоскостях, перпендикулярных к направлению распространения волны (эта среда должна обладать упругостью формы) продольные — волны, если колебания частиц среды происходят в направлении распространения [c.227]

Проанализируем характерные черты менискообразования на примере цилиндрической поры радиуса R. Прежде всего выясним, при каких условиях цилиндрическая пленка становится неустойчивой. При построении теории явления менискообра-зования будем следовать гипотезе Дерягина, состоящей в том, что действие поверхностных сил аддитивно по отношению к капиллярным. Итак, запишем условие равновесия цилиндрической пленки (Хейфец и Неймарк, 1982 Дерягин и Чураев, 1984) [c.37]

Мы назвали этот режим квазистатическим, поскольку форма треугольника Плато практически не изменяется в процессе движения. Доминирующими являются капиллярные и поверхностные силы, вязкие лишь чуть возмущают равновесную форму мениска. В брезертоновском режиме, активно изучавшемся многими авторами, равновесные мениски треугольника Плато являются участками окружностей. Такое предположение означает, что треугольник Плато образует с подложкой, вообще говоря, конечные углы контакта. В то же время, чтобы срастить профиль движущейся смачивающей пленки с таким треугольником, необходимо наложить некоторые ограничения на допустимую толщину пленки на бесконечности. Такова цена пренебрежения поверхностными силами. [c.128]

При выводе учтены выражения (5.75) для скоростей и (5.69) для натяжения Го в полом вихревом кольце. Как видно, поверхностное натяжение дает поправку лйст к натяжению нити Го. Причем поправка есть результат действия капиллярного давления и натяжения как такового за счет поверхностных сил. [c.292]

Условия на нижней (твердой) границе и условие замкнутости сохраняются. На верхней (свободной) границе задано линейное распределение температуры (30.1) и потому Го(/г) = 0. Hpi записи условия для скорости учтем наличие на поверхности касательной термокапиллярной силы Марангони, обусловленной температурной зависимостью коэффициента Поверхностного натяжения а(Г). У большинства жидкостей с ростом температуры а уменьшается тангенциальная поверхностная сила направлена сторону убьшания температуры. Баланс вязкой и термо капиллярной [c.207]

Метод вдавливания ртути основан на свойстве ртути не смачивать многие твердые тела. Для заполнения объема пор тела ртутьк> с краевым углом смачивания, превышающим 90 , необходимо внешним давлением преодолеть сопротивление поверхностных сил (сил капиллярного сопротивления). По известному давлению вдавливания ртути в поры р, поверхностному натяжению для ртути а и краевому углу смачивания 0 на границе раздела фаз ртуть — поверхность пор определяют размер пор по формуле (1.13), полагая, что они имеют в сечении форму круга [c.22]

Поверхность жидкости в сосуде всегда имеет некоторую кривизну вблизи стенок, где заметную роль играют силы взаимодействия молекул жидкости и стенок. Когда свободная поверхность жидкости невелика, влияние стенок существенно для описания свойств поверхности — она оказывается искривленной на всей протяженности. В этом случае расстояния между твердыми поверхностями, ограничивающими жидкость, сравнимы с радиусами кривизны менисков и сами сосуды называют капиллярными. Поверхностные явления в таких сосудах называют капиллярными явлениями. Наиболее характерные капиллярные явления — капиллярное всасывание, а также капиллярный подъем или опускание жидкости в капиллярном канале, погруженном в жидкость. При смачивании жидкостью стенки канала <0<9О°) образуется вогнутый мениск и давление жидкости в канале понижается на величину Ркап по сравнению с давлением окружающей среды. Вследствие такого понижения давления жидкость поднимается по каналу до уровня, при котором гидростатическое давление столба жидкости уравновешивает капиллярное давление. При установившемся равновесии имеем [c.30]

Если поверхность жидкости искривлена, то силы поверхностного натяжения могут сказаться на поведении всего объема жидкости (а не только ее поверхностной пленки). Например, в случае смачивающей жидкости в тонкой трубке силы поверхностного натяжения вследствие искривления поверхности дают значительную вертикальную составляющую поверхностное натяжение как бы втягивает жидкость в трубку. Поэтому в капиллярных трубках смачивающие жидкости поднимаются выше того уровня, который они занимают в широких трубках. Вес столба жидкости отчасти уравновешивается составляющей поверхностного натяжения. Наоборот, несмачивающие жидкости (ртуть) в тонких трубках стоят на более низком уровне, чем в широких. Силы, обусловленные поверхностным натяжением, растут пропорционально периметру трубки (длине границы пленки), а вес столба жидкости растет пропорционально сечению трубки, т. е. быстрее. Поэтому в толстых трубках поверхностное натяжение не изменяет заметно высоту столба жидкости. Чтобы исключить влияние поверхностного натяжения на высоту столба жидкости при измерении давлений, следуетбрать трубки достаточно большого диаметра. [c.518]

В большинстве гидравлических процессов влиянием иоверхиостного натяжения ввиду его малости пренебрегают. Необходимость его учета возникает лишь в том случае, если свободная поверхность жидкости приобретает заметную кривизну, так как в этом случае силы иоверхностиого натяжения сказываются иа давлении в жидкости. Действием иоверх-иостиого натяжения объясняется так называемое к а II и л л я р и о е и о, д п я т и е жидкости (если жидкость смачивающая) или опускание (если жидкость несмачивающая) в трубках малого диаметра. Способность жидкости подниматься или опускаться в трубках малого диаметра под действием сил поверхностного нат.яжсния называется капиллярностью. [c.21]

Формула Лапласа. В предыдущих разделах предполагалось, что внутренняя энергия термодинамической системы, а следовательно, и все термодинамические потенциалы обусловлены только объемными эффектами поверхностными эффектами (поверхностной энергией, сосредоточенной на поверхности раздела разнородных тел или фаз) пренебрегалось. На самом деле в довольно большом числе случаев оказывается необходиымым учитывать поверхностную энергию на границе раздела каждой из фаз, в частности, принимать во внимание поверхностное натяжение и связанные с ним капиллярные силы. [c.146]

Из рис. 8.2.1, а и б видно, что гидрофильных средах защемление нефти происходит за счет поверхностного натяжения между водой и нефтью, протпво ействующего гидродинамическому перепаду давления. В гидро( обных средах (см. рис. 8.2.1, в) нефть защемляется в виде двух ф рм капель, защемленных капиллярными силами, и пленок. Таким образом, двухфазность фильтрующейся жидкости может приводить к увеличению не- [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...