L'effet capillaire dans un liquide se produit à la frontière de deux milieux - l'humidité et le gaz. Cela conduit à une courbure de la surface, la rendant concave ou convexe.
Effet capillaire de l'eau
Lorsque le récipient est rempli de H2O, sa surface est plane. Cependant, les murs sont pliés. S'ils sont mouillés, la surface devient concave, s'ils sont secs, elle devient convexe. L'attraction des molécules H2O sur les parois du vaisseau est plus grande qu'entre elles. Ceci explique l'effet capillaire. La force soulève les molécules H2O jusqu'à ce que la pression hydrostatique l'équilibre.
Observations
Dans le cadre des expériences, les chercheurs ont tenté de déterminer comment l'effet capillaire dépend de la longueur du tube. Au cours des observations, il a été révélé que cela ne dépend pas de la longueur du tube, l'épaisseur du vaisseau importe. Dans les espaces étroits, la distance entre les murs est faible. En raison de la courbure, ils sont reliés les uns aux autres. L'effet capillaire est également résumé. En conséquence, le niveau de H2O dans un vaisseau mince peut être plus élevé que dans un large.
Sol
Il y a des pores dans n'importe quel sol. Ils ont également un effet capillaire. Les pores sont les mêmes vaisseaux, seulementtrès petit. Dans tous les sols, on l'observe à un degré ou à un autre.
Les molécules H2O s'élèvent malgré la gravité. La hauteur de levage dépend du type de sol. Sur les sols argileux, elle peut aller jusqu'à 1,5 m, et sur les sols sableux, jusqu'à 30 cm Cette différence est liée à la taille des pores. Dans les sols sableux, ils sont très grands, respectivement, la force capillaire est faible. Les particules d'argile sont plus petites. Cela signifie que les pores du sol sont plus petits et que l'effet est plus fort.
Points pratiques
L'effet capillaire dans le sol doit être pris en compte lors de la conception et de la pose des fondations. Comme mentionné ci-dessus, dans un sol argileux, l'humidité peut augmenter de 1,5 m. Si la fondation est posée en dessous de cette marque, elle sera constamment dans l'eau. Ceci, à son tour, affectera négativement sa capacité portante. Pour protéger la fondation de l'humidité, une imperméabilisation est nécessaire.
Béton
Ce matériau est utilisé dans la construction de la fondation. Dans le béton, ainsi que dans le sol, un effet capillaire est également possible, car ce matériau a une structure poreuse. À travers les pores, l'humidité se propage en profondeur et vers le haut.
Si la semelle de la fondation repose sur un sol humide, l'eau montera, atteindra le socle et montera plus haut. Cela peut conduire à la destruction de toutes les structures. Pour éviter de telles conséquences, une imperméabilisation est posée entre le sol et la base de la fondation, le sous-sol et les murs de la maison.
Effet capillaire ultrasonique
Ce phénomène a été découvert par l'académicien Konovalov. Le scientifique a réalisé une expérience assez simple. Il a attaché un récipient avec de l'eau à l'émetteur du générateur, y abaissant un tube capillaire. Selon les lois naturelles, la force a commencé à influencer H2O, la faisant monter à un certain niveau. Après avoir allumé le générateur d'ultrasons, l'eau a fait une forte secousse vers le haut. L'académicien a répété cette expérience en ajoutant un colorant au récipient. Après avoir allumé le générateur, la raréfaction et les nœuds d'ondes stationnaires étaient clairement visibles dans le tube.
Conclusions
L'académicien Konovalov a découvert que si l'eau dans un capillaire fluctue sous l'influence d'une source d'ultrasons, l'effet d'augmenter fortement son niveau augmente. La hauteur de la colonne devient parfois plusieurs dizaines de fois plus grande. Dans le même temps, le taux d'ascension augmente également.
Le scientifique a pu prouver expérimentalement que le liquide n'est pas poussé par les forces capillaires et la pression de rayonnement, mais par les ondes stationnaires. L'échographie comprime constamment la colonne et la soulève. Le processus se poursuivra jusqu'à ce que la pression résultant de l'influence des vagues soit équilibrée par le niveau de liquide.
Demande
L'effet ultrasonique est utilisé dans les méthodes de test non destructif pour tester la production d'équipements semi-conducteurs. Autrefois, pour contrôler l'étanchéité du boîtier du transistor, l'appareil était placé pendant trois jours dans un bain d'acétone. L'utilisation des ultrasons peut réduire considérablement le temps à 3-9 minutes. Découverte de Konovalovutilisé lors de l'imprégnation des enroulements des moteurs électriques avec des composés isolants, lors de la teinture des tissus - partout où la pénétration de l'humidité dans les pores est nécessaire.
Effet des vibrations
Les processus de coupe des métaux, en particulier à grande vitesse, utilisent des liquides de refroidissement lubrifiants. Grâce à eux, une diminution du frottement, une diminution de la température de l'outil et une augmentation de sa résistance à l'usure sont assurées. On sait que du liquide peut pénétrer sous l'incisive. Comment cela se produit-il s'il est pressé fermement contre la pièce à une pression allant jusqu'à 200 kg / cm², et dans de telles conditions, au contraire, le lubrifiant doit être expulsé de sous la fraise ?
Il n'était pas possible d'expliquer ce phénomène par l'effet capillaire. Tout d'abord, la force et la vitesse d'augmentation de l'humidité sont très faibles. De plus, ils sont dus à la tension superficielle. La hauteur de levage diminue considérablement avec l'augmentation de la température, qui dans la zone de coupe peut atteindre jusqu'à 300°C. Konovalov a réussi à prouver qu'en plus de l'effet capillaire, la vibration de la machine a un effet. Cela se produit lors du traitement de la pièce. Cette vibration a une fréquence plus élevée et une amplitude plus faible.
Explication de quelques phénomènes
Pendant longtemps, les scientifiques n'ont pas pu expliquer la floraison de la primevère royale avant le tremblement de terre. Cette fleur pousse sur environ. Java. Et les habitants le considèrent comme un prédicteur de problèmes. Selon Konovalov, les chocs puissants de la croûte sont précédés de vibrations mineures de différentes fréquences, y compris les vibrations ultrasonores. Ils aident à accélérer le mouvement des nutriments.composés par des éléments végétaux, activent les processus métaboliques, ce qui assure la floraison.
Conclusion
Comme vous pouvez le voir, l'effet capillaire est l'un des phénomènes naturels les plus courants. Les tiges, les feuilles, le tronc, les branches de différentes plantes sont percés par un grand nombre de canaux. Les composés nutritifs sont livrés à travers eux à tous les organes. L'effet capillaire est utilisé dans divers domaines de l'activité humaine: du goudronnage des traverses à la création de produits céramiques spéciaux imprégnés de métaux en fusion, en passant par le décapage des concombres.
