Искривление - поверхность - жидкость
Cтраница 3
Давление, создаваемое искривленной поверхностью жидкости. Искривление поверхности жидкости у краев сосуда легко обнаружить на опыте. [31]
Искривление поверхности жидкости в узких трубках приводит к кажущемуся нарушению закона сообщающихся сосудов. [32]
Поверхность жидкости, налитой в сосуд, около стенки этого сосуда всегда бывает искривлена. Природа этого искривления поверхности жидкости у стенки сосуда объясняется следующим образом. Как отмечалось ранее, поверхностное натяжение действует не только на границе раздела жидкости и пара, но также и на границе раздела твердой и жидкой фаз, твердой и газообразной фаз. [33]
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 R) и совершается работа против силы поверхностного натяжения. [34]
Эти явления обусловлены молекулярными силами взаимодействия. Они связаны с искривлением поверхности жидкости вблизи твердой стенки вследствие смачивания или несмачивания. На таких искривленных жидких поверхностях со средним радиусом кривизны ( г) поверхностное натяжение ( о) создает добавочное давление ( по сравнению с тем, которое испытывает жидкость, имеющая плоскую поверхность) - капиллярное давление Ра 2а / г, направленное в сторону радиуса кривизны. Для выпуклой поверхности Рв-положительно, для вогнутой - отрицательно. [35]
 |
Равновесие поверхности раздела под действием сил поверхностного натяжения. [36] |
Например, как показано на рис. 1 - 17, когда стеклянная трубка погружается в воду, то вода в трубке поднимается выше гидростатического уровня, а если трубка погружается в ртуть, то происходит понижение уровня. Смачивание ( или несмачивание) вызывает искривление поверхности жидкости. Вследствие этого за счет поверхностного натяжения возникает разность давлений по обе стороны поверхности. [37]
Вследствие поверхностного натяжения поверхность жидкости в сосуде не является плоской, а составляет со стенками сосуда определенный угол в, величина которого зависит от величин поверхностного натяжения взаимодействующих ( соприкасающихся) фаз. Если жидкость находится в капиллярной стеклянной трубке, то искривление поверхности жидкости в ней будет особенно заметно. При этом форма поверхности жидкости в капиллярной трубке не зависит от того, в каком положении находится трубка. [38]
В модели Ландау - Левича рост амплитуды возмущений не ограничен. Однако в действительности существуют факторы, существенно ограничивающие этот рост. Так, амплитуда искривления поверхности жидкости, нарастающего по модели Ландау - Левича из бесконечно малого возмущения, ограничена сверху энергией возмущающего воздействия потока продуктов сгорания. [39]
Ускорение смачивания, вызванное снижением поверхностного натяжения жидкости, проявляется особенно отчетливо при изучении пропитки пористых тел, поскольку этот процесс длится достаточно продолжительное время. Рассмотрим предварительно течение смачивающей жидкости по отдельному цилиндрическому капилляру. Течение происходит под действием капиллярного давления рк, которое возникает благодаря искривлению поверхности жидкости. [40]
Точно так же в достаточно узких сосудах поверхность жидкости будет иметь искривленную форму, называемую мениском. Такие сосуды называются волосными или капиллярными. Вследствие искривления поверхности жидкости под ней возникает добавочное давление ( см. § 7), называемое капиллярным. [41]
Искривление, иначе говоря увеличение поверхности контакта газов и жидкости, должно влечь за собой усиление теплообмена между продуктами горения и жидкостью и вследствие этого ускорение парообразования и горения. Если кинетические и термохимические константы реакции в газовой фазе таковы, что горячие газы в состоянии переварить усиленно поступающие пары, иначе говоря, если ускорение парообразования ведет за собой ускорение химической реакции в газах ( на единицу сечения трубки) вследствие увеличения поверхности горения паров или турбулизации зоны реакции, то горение может ускориться. В противном случае горение сначала несколько ускоряется, во вследствие усиления парообразования слой паров становится толще, удаляет горячую зону от поверхности жидкости и уменьшает поэтому количество тепла, передаваемого ей газами в единицу времени. В то же время при искривлении поверхности жидкости утончается в большей или меньшей степени прифронтовой прогретый ее слой, что ведет к усиленной теплоотдаче в глубь жидкости. [42]
Страницы: 1 2 3