Поверхность жидкости. Капиллярность

ПОВЕРХНОСТЬ жидкости. КАПИЛЛЯРНОСТЬ [c.11]

ПОВЕРХНОСТЬ жидкости. КАПИЛЛЯРНОСТЬ [гл. I [c.12]

ПОВЕРХНОСТЬ жидкости, капиллярность [гл. I [c.14]

ПОВЕРХНОСТЬ жидкости. КАПИЛЛЯРНОСТЬ [гл, 4 [c.18]

ПОВЕРХНОСТЬ жидкости. КАПИЛЛЯРНОСТЬ [г. I [c.26]

На поверхность жидкости, заполняющей вертикальный капилляр, действует капиллярная сила, равная /7 5, где — капиллярное давление и 5 — открытая поверхность жидкости. Капиллярное давление /7д равно, очевидно, р = —. Столб жидкости, высотой /г, оказывает гидростатическое давление, равное pgh. Поэтому на жидкость будет оказывать воздействие разность давлений, равная А/ = р — 9gh. Под действием этой разности давлений жидкость придет в движение, скорость которого можно без труда вычислить. [c.381]

Итак, в первый период процесса сушки в материале, за исключением контактного слоя, осуществляется термодиффузионное и диффузионное движение капиллярной и осмотически связанной жидкости к открытой поверхности материала. Вместе с тем происходит и транзитный перенос пара из контактного слоя. В 1-й части второго периода, начинающегося с углубления зоны парообразования у греющей поверхности, жидкость (капиллярная и осмотическая) также движется к открытой поверхности совместно с паром, плотность потока которого низка. Во 2-й части второго периода происходит перенос влаги главным образом в виде пара, образующегося в уменьшающейся со временем влажной области материала. Перенос влаги в виде пара обусловлен тем, что микрокапиллярная и адсорбционно связанная жидкости, подлежащие удалению в этой части периода, мало подвижны. [c.110]

Рис. 7.2. Двухмерные стоячие капиллярные волны на поверхности жидкости

Двухмерные стоячие волны создавались на поверхности жидкости вертикальными колебаниями квадратной рамки при условии кратности ширины рамки ё половине длины капиллярной волны А./2. На поверхности жидкости, заключенной во внутреннем пространстве, образовывались двумерные стоячие волны (рис. 7.2). Длину поверхностно-капиллярной волны рассчитывали по формуле [c.148]

Капиллярная конденсация влаги обусловлена тем, что упругость паров над поверхностью жидкости зависит от кривизны мениска. Если сравнить давление насыщенных паров над плос кой, выпуклой и вогнутой поверхностями воды, то оказывается,, что наибольшим оно будет над выпуклой поверхностью, а наименьшим — над вогнутой поверхностью. В случае вогнутого мениска упругость насыщенного водяного пара над ним значительно отличается от упругости паров воды над плоской поверхностью, Так, на воздухе при 15° С и давлении 0,1 Мн м упругость-насыщенного пара над плоской поверхностью равна 1,7 и [c.174]

По мере отсоса жидкости из капиллярной системы ее приводят в контакт со свежей порцией капиллярной системы отсоса. Процесс считается законченным, когда на свежей порции капиллярной системы нет следов жидкости. Исходя из предположения полного смачивания твердой фазы жидкостью (eos 0=1), на основе уравнения Лапласа о дополнительном давлении под искривленной поверхностью жидкости можно записать [c.86]

Указывается [184], что в пористых телах, имеющих радиус пор более 50 А, наряду с адсорбированной водой содержится и капиллярно связанная. В начальный момент на стенках капилляров образуется адсорбированная пленка толщиной 25 А, свойства которой отличны от свойств свободной жидкости. Следующие порции воды не смачивают эту пленку, а образуют выпуклый мениск в капилляре. В таком случае давление насыщенного пара в капилляре ниже, чем над плоской поверхностью свободной воды. В результате этого пар, давление которого еще не достигло давления насыщения по отношению к плоской поверхности жидкости, является насыщенным по отношению к жидкой фазе в капиллярах. Это вы- [c.150]

Идея их метода схематично изображена на рис. 1.23. Жидкость, которая должна быть диспергирована, помещена в сосуд, оканчивающийся капиллярной воронкой. Последняя соединена с положительным полюсом источника высокого напряжения. Сосуд вставлен в большую круглодонную колбу, па дне которой уложен заземленный электрод. В колбу налита жидкость, которая должна служить в эмульсии дисперсионной средой. Образующиеся при истечении из капилляра мелкие капли дисперсной фазы, погружаясь в жидкость, дают эмульсию. Установлено, что при непосредственном погружении капилляра в жидкость получается 1%-ная эмульсия. Для получения эмульсий с большими концентрациями устанавливают зазор в 2—3 мм между концом капилляра и поверхностью жидкости в колбе. Изменяя величину приложенного напряжения и регулируя зазор, можно получить эмульсии с определенным размером частиц. Капли эмульсии получаются с размерами в интервале [c.58]

В / период сушки влага внутри материала перемещается в виде жидкости (капиллярная и осмотически связанная влага). С началом // периода начинается неравномерная усадка материала. На стадии равномерно падающей скорости наблюдаются местные углубления поверхности испарения и начинается испарение внутри материала. При этом капиллярная влага и некоторая часть адсорбционно связанной влаги перемещаются внутри материала уже в виде пара. [c.611]

Динамические методы. Среди рассмотренных методов определения поверхностного натяжения только метод капиллярного поднятия и метод равновесной формы капли или пузырька полностью статичны, а в остальных методах измерение связано с более или менее быстрым изменением величины поверхности. Несмотря на это, динамическими принято называть только такие методы, в которых поверхностное натяжение измеряется при ритмичных колебаниях поверхности жидкости. Такие колебания возникают в струях, при деформации капель, а также на поверхности возмущаемой жидкости. Во всех этих случаях стремление жидкости уменьшить свою свободную поверхность, мерой чего является поверхностное натяжение, противодействует увеличению поверхности. Если под [c.121]

Разность давлений, возникающая по обе стороны от поверхности жидкости при ее искривлении, называется капиллярным давлением. Его величина зависит от поверхностного натяжения и кривизны поверхности и может быть выражена следующим уравнением Лапласа [c.8]

Для измерения коэффициентов поверхностного натяжения служит главным образом уравнение (1.27а). Наибольшую известность получили следующие способы измерение веса отрывающейся капли измерение силы, необходимой для отрыва тела от поверхности жидкости измерение давления, необходимого для продавливания через капилляр пузырька газа или жидкости в испытуемую жидкость измерение высоты капиллярного поднятия жидкости и др. Описания указанных методов измерения коэффициента поверхностного натяжения приводятся в специальных руководствах . [c.32]

Капиллярное давление является движущей силой поднятия или опускания жидкости в капиллярах, частично погруженных в эту жидкость. При смачивании жидкостью поверхности капилляра в нем образуется вогнутая поверхность, давление под которой меньше, чем под плоской поверхностью жидкости в сосуде. Под действием этой разности давлений жидкость в капилляре поднимается выше ее уровня в сосуде до тех пор, пока гидростатическое давление столба жидкости не уравновесит капиллярное давление. Если жидкость не смачивает поверхность капилляра, то в нем образуется выпуклая поверхность, давление под которой больше, чем под плоской поверхностью. Вследствие этого жидкость в капилляре опускается ниже ее уровня в сосуде. [c.21]

Пузырек воздуха отрывается в тот момент, когда давление воздуха в капилляре (р) становится равным сумме гидростатического давления столба жидкости, равного глубине погружения капилляра п, и капиллярного давления, действующего на вогнутую поверхность жидкости. Таким образом, в момент отрыва пузырька [c.24]

Адсорбция на пористых адсорбентах — процесс более сложный по сравнению с адсорбцией непористыми телами. В порах твердого тела возможна конденсация паров при давлениях меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью р. . Этот процесс, получивший название капиллярной конденсации, объясняется известной зависимостью упругости насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости (Кельвин) [c.43]

Проведение опыта. В чашку Петри наливают подкрашенную воду и ставят ее на предметный столик проекционного фонаря. С помощью штатива над чашкой устанавливают в вертикальном положении несколько капиллярных трубок, имеющих разный диаметр (рис. 7). Капилляры проектируют на экран. С помощью винта осторожно поднимают предметный столик с чашкой Петри, пока основания капилляров не коснутся поверхности жидкости. Наблюдают, на какой уровень поднимается жидкость в капиллярах разного диаметра. [c.28]

При частичном погружении капилляра в смачивающую его жидкость уровень жидкости в нем повышается до тех пор, пока гидростатическое давление столба не уравновесит действие силы, вызывающей втягивание жидкости в капилляр. Эта сила обусловлена искривлением поверхности жидкости вследствие смачивания и возникновением капиллярного давления, которое в данном случае действует в направлении, противоположном внешнему давлению. Искривление поверхности приводит к ее увеличению. При этом уменьшается радиус кривизны (от оо для плоской поверхности до Д) и совершается работа против силы поверхностного натяжения. Связь капиллярного давления с радиусом кривизны и поверхностным натяжением дает уравнение Лапласа [c.89]

Прибор для определения поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия (рис. 25) представляет собой и-образный сосуд, одно из колен которого имеет широкую трубку /, а к другому припаян капилляр 2. В верхней части трубки 1 имеется пришлифованная пробка 3 и отводная трубка 4. У трубки 1 должен быть достаточно большой диаметр, чтобы поверхность жидкости в ней можно было считать плоской. Практически это выполняется при радиусе трубки 3—3,5 см. Поднятие жидкости наблюдают в капилляре 2. [c.91]

Однако экспериментальное определение краевого угла для капиллярных систем весьма сложно, и формулой Кантора пользуются лишь в том случае, когда краевой угол равен нулю. Поэтому чрезвычайно важным является вопрос о выборе жидкости, наполняющей поры мембраны. При наполнении капилляров хорошо смачивающей их поверхность жидкостью последняя покрывает слоем стенки капилляра, и краевой угол 0 равен нулю. [c.67]

Следствием существования свободной поверхностной энергии является факт появления разности давлений по обе стороны от поверхности жидкости при ее искривлении. Эта разность давлений носит название капиллярного давления. Градиент капиллярного давления всегда направлен к центру кривизны поверхности. Поэтому для жидкости с вогнутой поверхностью капиллярное давление уменьшает внутреннее давление, а для жидкости с выпуклой поверхностью увеличивает. В первом слу- [c.98]

Это уравнение является основным в теории капиллярных явлений и носит название формулы Лапласа. Оно дает значение капиллярного давления, вызываемого искривленной поверхностью жидкости любой формы. [c.99]

Определение поверхностного натяжения по методу капиллярного поднятия производится в сосуде, указанном на рис. 43. Основную часть прибора составляют две трубки. 2 и /. Трубка 2 — капилляр, в котором наблюдается поднятие. Трубка / является той частью прибора, где создается плоская поверхность жидкости, (т. е. трубка достаточно большого радиуса). С помощью отвода 3 прибор может быть соединен с вакуумной установкой. [c.100]

Рассмотрим строение пены (рис. 69). Пена состоит из ячеек, построенных аналогично пчелиным сотам. В местах, где соединяются стенки пузырьков, образуются утолщения, в которых жидкость имеет сильно искривленную (вогнутую) поверхность. Жидкость в вогнутых участках пленки находится под гидростатическим давлением Ри пониженным по сравнению с давлением Ро в плоских участках на величину капиллярного давления [c.168]

В узких капиллярах вследствие лиофильного или лиофобного взаимодействия жидкости со стенками капилляра поверхность жидкости, искривляясь, принимает форму вогнутого или выпуклого мениска. При этом появляется дополнительная, направленная в глубь одной из фаз, составляющая сил пограничного натяжения, действующих по касательной к межфазной границе. Таким образом, возникновение мениска приводит к появлению на границе раздела дополнительного капиллярного давления Ар, величина которого связана со средней кривизной поверхности и а уравнением Лапласа (1806) [c.153]

В ряде случаев поглощение одного вещества другим пе огра-ничииается поверхностным слоем, а происходит во всем объеме сорбента. Такое поглощение называют абсорбцией. Примером процесса абсорбции является растворение га ,ов в жидкостях. Поглощение одного вещества другим, сопровождающееся химическими реакциями, называют х е м о с о р б ц и е и. Так, поглощение аммиака или хлористого водорода водой, поглощение влаги и кис-лорода металлами с образованием оксидов и гидроксидов, поглощение диоксида углерода оксидом кальция — примеры хемосорб-циоиных процессов. Капиллярная конденсация состоит в ожижении паров в микропористых сорбентах. Она происходит вследствие того, что давление паров над вогнутым мениском ясид-кости в смачиваемых ею узких капиллярах меньше, чем давление насыщенного пара над [1лоской поверхностью жидкости при той же температуре. [c.320]

Поверхностное натяжение жидкости определяют по методу Ребин-дера. Поверхностное натяжение изл еряют но наибольшему давлению газовых пузырьков. Для этого капиллярную трубку 2 (рис. 53) погружают вертикально в жидкость так, чтобы ее торец только касался поверхности жидкости. Если давление в трубке 2 больше, чем давле- [c.101]

В процессе сушки химические реакции не протекают, а процесс помутнения, наблюдаемый во втором периоде, объясняется удалением влаги из пор шариков с заменой ее воздухом. Особенно важное значение имеет конец сушки (период пропарки), когда происходит диффузия водяного пара из внутренних пор шариков через капиллярные отверстия к поверхности. Жидкость при движении в частично обезвоженной структуре шариков оказывает расклинивающее действие на стенки капилляров, по которым опа перемещается капиллярное давление достигает десятков атмосфер. Столь значительные напряжения могут вызвать появление трещин, поэтому быстрая сушка в этот период опасна. Пропитка шариков перед сушкой растворами поверхностно-активных веществ, снижающими поверхностное натяжение выделяющейся жидкости, способствует снижению интенсивности капиллярного движения в пористой структуре шариков во время сушки и тем уменьшает напряжения. Применение растворов высокоэффективных нейтрализованных контактов вызывает незна- [c.66]

Метод капиллярной конденсации. Метод основан на том, что давление над плоской поверхностью жидкости выше, чем над вогнутой, каковой всегда является поверхность мениска над смачивающей жидкостью в капилляре. Соотношение между радиусами кривизны мениска П (его принимают равным радиусу капилляра) и давлением насыщенного пара над мениском описывается уравнием Томпсона [c.95]

Пены образуются в виде пенного столба или слоя на поверхности жидкости при ее перемешивании или пропускании сквозь нее газа. Структура пен может быть различной. Если не принимать особых мер, то пены имеют полидиснерсную структуру. Отдельные пузырьки, прижатые друг к другу, разделены очень тонкими почти плоскопараллельными жидкими пленками, которые имеют утолщения ( углы ) в местах, где они соприкасаются с большой массой жидкости или со стенками сосуда. Из-за выгнутости утолщений капиллярное давление способствует перетеканию жидкости из плоских пленок в утолщенные углы . В полидисперсных пенах различные углы обладают разной кривизной. Поэтому капиллярные силы способствуют также переносу жидкости из одних утолщений (с меньшей кривизной) в другие. Эти утолщенные и вогнутые структурные элементы, в которые перетекает жидкость из пленок, часто называют треугольниками Гиббса . В пенном столбе возникает, кроме того, гидростатическое давление, вызывающее стекание жидкости из пены в расположенный под ней раствор. Под действием капиллярного и гидростатического давления пены теряют часть своей жидкости — происходит своеобразный синерезис пен, приводящий к утончению жидких пленок и увеличению кривизны вогнутых участков. Когда пленки становятся достаточно тонкими (около 10 см), появляется еще и расклинивающее давление. Оно обычно имеет отрицательное значение (см. гл. 6) и способствует дальнейшему утончению пленок. [c.223]

Один из вариантов капиллярного метода заключается в измерении давления, которое необходимо приложить, чтобы понизить мениск до уровня плоской поверхности жидкости в сосуде, сооб- 1ающемся с капилляром. Достоинством этого метода является то, что радиус капилляра должен быть нзгк стен лишь в одной точке. В этом варк анте метода вместо обычного крана 4 используется [c.23]

Силы капиллярного давления направлены к центру кривизны поверхности. В случае выпуклой поверхности жидкость—газ эти силы направлены внутрь жидкости и поэтому она находится под большим давлением, чем та же жидкость под плоской поверхностью. На жидкость с вогнутой поверхностью действует меньплее давление, чем на ту же жидкость с плоской поверхностью. [c.17]

В капилляре поверхность жидкости, вследствие явления смачивания, приобретает форму мениска. При смачивании капилляра мениск — вогнутый, при несмачивании — выпуклый (см. раздел Смачивание ). Если капилляр поместить вертикально таким образом, чтобы он пересекал границу раздела двух фаз, то вследствие возникновения капиллярного давления равновесие в системе нарушается и граница раздела фаз начнет перемещаться вверх или вниз в зависимости от условий избира-тёльного смачивания. Процесс перемещения границы внутри капилляра будет продолжаться до тех пор, пока изменение гидростатического давления не уравновесит капиллярное давление. Таким образом, в состоянии равновесия [c.99]

В случае вогнутой поверхности жидкости р, <. р и Ар -< О, так как / < О (О > 90 и os ft С 0). Для выпуклых поверхностей / > О и Ар > 0. Вогнутый мениск образуется, например, на границе жидкость/газ в том случае, если жидкость смачивает стенки капилляра. Поскольку в жидкости под мениском создается при этом отрицательное капиллярное давление, она поднимается по капилляру до тех пор, пока не произойдет уравновешивание капиллярного давления и веса столба жидкости (высотой К) (рис. 3.14). Если жидкость не смачивает стенок капилляра, формируется выпуклый мениск. При Ар > О жидкость опускается в капилляре относительно уровня свободной поверхности ha 0). Равновесие в такой системе описывается формулой Жюрена [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология