კაპილარული ეფექტი სითხეში ხდება ორი მედიის - ტენისა და გაზის საზღვარზე. ეს იწვევს ზედაპირის გამრუდებას, ხდის მას ჩაზნექილს ან ამოზნექილს.
წყლის კაპილარული ეფექტი
როდესაც ჭურჭელი ივსება H2O, მისი ზედაპირი თანაბარია. თუმცა, კედლები მოხრილია. თუ ისინი დასველდება, ზედაპირი ხდება ჩაზნექილი, თუ ისინი მშრალია, ის ხდება ამოზნექილი. H2O მოლეკულების მიზიდულობა ჭურჭლის კედლებზე მეტია, ვიდრე ერთმანეთის მიმართ. ეს ხსნის კაპილარულ ეფექტს. ძალა ამაღლებს H2O მოლეკულებს, სანამ ჰიდროსტატიკური წნევა არ დააბალანსებს მას.
დაკვირვება
ექსპერიმენტების ფარგლებში, მკვლევარები ცდილობდნენ დაედგინათ, როგორ არის დამოკიდებული კაპილარული ეფექტი მილის სიგრძეზე. დაკვირვების დროს გაირკვა, რომ ეს არ არის დამოკიდებული მილის სიგრძეზე, მნიშვნელობა აქვს ჭურჭლის სისქეს. ვიწრო სივრცეებში კედლებს შორის მანძილი მცირეა. გამრუდების შედეგად ისინი ერთმანეთს უერთდებიან. კაპილარული ეფექტი ასევე შეჯამებულია. შესაბამისად, H2O დონე თხელ ჭურჭელში შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ვიდრე განიერი.
მიწა
არის ფორები ნებისმიერ ნიადაგში. მათ ასევე აქვთ კაპილარული ეფექტი. ფორები იგივე ჭურჭელია, მხოლოდძალიან პატარა. ყველა ნიადაგში შეიმჩნევა ამა თუ იმ ხარისხით.
მოლეკულები H2O იზრდება გრავიტაციის მიუხედავად. აწევის სიმაღლე დამოკიდებულია ნიადაგის ტიპზე. თიხიან ნიადაგებზე შეიძლება იყოს 1,5 მ-მდე, ხოლო ქვიშიან ნიადაგებზე 30 სმ-მდე, ეს განსხვავება დაკავშირებულია ფორების ზომასთან. ქვიშიან ნიადაგებში ისინი ძალიან დიდია, შესაბამისად, კაპილარული ძალა მცირეა. თიხის ნაწილაკები უფრო მცირეა. ეს ნიშნავს, რომ ნიადაგის ფორები უფრო მცირეა და ეფექტი უფრო ძლიერია.
პრაქტიკული ქულები
კაპილარული ეფექტი ნიადაგში გასათვალისწინებელია საძირკვლის დაპროექტებისა და ჩაყრისას. როგორც ზემოთ აღინიშნა, თიხის ნიადაგში ტენიანობა შეიძლება გაიზარდოს 1,5 მ, თუ საფუძველი ჩაეყარა ამ ნიშნის ქვემოთ, მაშინ ის მუდმივად იქნება წყალში. ეს, თავის მხრივ, უარყოფითად იმოქმედებს მის ტარების სიმძლავრეზე. ფონდის ტენისგან დასაცავად საჭიროა ჰიდროიზოლაცია.
ბეტონი
ეს მასალა გამოიყენება ფონდის მშენებლობაში. ბეტონში, ისევე როგორც ნიადაგში, შესაძლებელია კაპილარული ეფექტიც, რადგან ამ მასალას აქვს ფოროვანი სტრუქტურა. ფორების მეშვეობით ტენიანობა ვრცელდება ღრმად და ზევით.
თუ საძირკვლის ძირი სველ ნიადაგს ეყრდნობა, წყალი ამოვა, მიაღწევს ცოკოლს და მაღლა ადის. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ყველა სტრუქტურის განადგურება. ასეთი შედეგების თავიდან ასაცილებლად, ნიადაგსა და საძირკვლის ძირს, სარდაფსა და სახლის კედლებს შორის იდება ჰიდროიზოლაცია.
ულტრაბგერითი კაპილარული ეფექტი
ეს ფენომენი აღმოაჩინა აკადემიკოსმა კონოვალოვმა. მეცნიერმა საკმაოდ მარტივი ექსპერიმენტი ჩაატარა. მან გენერატორის ემიტერს მიამაგრა ჭურჭელი წყლით, ჩაუშვა მასში კაპილარული მილი. ბუნებრივი კანონების მიხედვით, ძალამ დაიწყო გავლენა H2O, რამაც გამოიწვია ის გარკვეულ დონეზე ამაღლება. ულტრაბგერითი გენერატორის ჩართვის შემდეგ, წყალმა მკვეთრი იერიში აწია ზემოთ. აკადემიკოსმა გაიმეორა ეს ექსპერიმენტი ჭურჭელში საღებავის დამატებით. გენერატორის ჩართვის შემდეგ მილში აშკარად ჩანდა მდგარი ტალღების სიხშირე და კვანძები.
დასკვნა
აკადემიკოსმა კონოვალოვმა აღმოაჩინა, რომ თუ კაპილარში წყალი ცვალებადია ულტრაბგერითი წყაროს გავლენით, მაშინ მისი დონის ამაღლების ეფექტი მკვეთრად იზრდება. სვეტის სიმაღლე ზოგჯერ რამდენიმე ათჯერ უფრო დიდი ხდება. პარალელურად იზრდება ასვლის ტემპიც.
მეცნიერმა შეძლო ექსპერიმენტულად დაემტკიცებინა, რომ სითხეს უბიძგებს არა კაპილარული ძალებითა და რადიაციული წნევით, არამედ მდგარი ტალღებით. ულტრაბგერითი მუდმივად შეკუმშავს სვეტს და ამაღლებს მას. პროცესი გაგრძელდება მანამ, სანამ ტალღების გავლენით წარმოქმნილი წნევა არ დაბალანსდება სითხის დონემდე.
აპლიკაცია
ულტრაბგერითი ეფექტი გამოიყენება არადესტრუქციული ტესტირების მეთოდებში ნახევარგამტარული აღჭურვილობის წარმოების შესამოწმებლად. ძველად, ტრანზისტორი კორპუსის მჭიდროობის გასაკონტროლებლად, მოწყობილობას ათავსებდნენ სამი დღის განმავლობაში აცეტონის აბაზანაში. ულტრაბგერის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს დრო 3-9 წუთამდე. კონოვალოვის აღმოჩენაგამოიყენება ელექტროძრავების გრაგნილების საიზოლაციო ნაერთებით გაჟღენთვისას, ქსოვილების შეღებვისას - ყველგან, სადაც საჭიროა ტენის შეღწევა ფორებში.
ვიბრაციის ეფექტი
ლითონის ჭრის პროცესებში, განსაკუთრებით მაღალი სიჩქარით, გამოიყენება საპოხი გამაგრილებლები. მათი გამო, უზრუნველყოფილია ხახუნის დაქვეითება, ხელსაწყოს ტემპერატურის დაქვეითება და მისი აცვიათ წინააღმდეგობის გაზრდა. ცნობილია, რომ სითხეს შეუძლია შეაღწიოს საჭრელის ქვეშ. როგორ ხდება ეს, თუ იგი მჭიდროდ არის დაჭერილი ნაწილზე 200 კგ/სმ²-მდე წნევით და ასეთ პირობებში, პირიქით, ლუბრიკანტი უნდა გამოვიდეს საჭრელი ქვემოდან?
შეუძლებელი იყო ამ ფენომენის ახსნა კაპილარული ეფექტით. უპირველეს ყოვლისა, ტენიანობის ამაღლების ძალა და სიჩქარე ძალიან მცირეა. გარდა ამისა, ისინი გამოწვეულია ზედაპირული დაძაბულობით. აწევის სიმაღლე მნიშვნელოვნად მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რომელიც ჭრის ზონაში შეიძლება მიაღწიოს 300°C-მდე. კონოვალოვმა მოახერხა დაამტკიცოს, რომ კაპილარული ეფექტის გარდა, მანქანის ვიბრაცია მოქმედებს. ეს ხდება სამუშაო ნაწილის დამუშავების დროს. ამ ვიბრაციას აქვს უფრო მაღალი სიხშირე და დაბალი ამპლიტუდა.
ზოგიერთი ფენომენის ახსნა
საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებმა ვერ აეხსნათ სამეფო პრაიმროსის აყვავება მიწისძვრამდე. ეს ყვავილი დაახლოებით იზრდება. ჯავა. ადგილობრივები კი მას უბედურების წინასწარმეტყველად მიიჩნევენ. კონოვალოვის თქმით, ქერქის ძლიერ დარტყმებს წინ უძღვის სხვადასხვა სიხშირის მცირე ვიბრაციები, მათ შორის ულტრაბგერითი ვიბრაციები. ისინი ხელს უწყობენ საკვები ნივთიერებების გადაადგილების დაჩქარებას.მცენარეული ელემენტების ნაერთები ააქტიურებს მეტაბოლურ პროცესებს, რაც უზრუნველყოფს ყვავილობას.
დასკვნა
როგორც ხედავთ, კაპილარული ეფექტი ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ბუნებრივი მოვლენაა. ღეროები, ფოთლები, ღერო, სხვადასხვა მცენარის ტოტები იჭრება დიდი რაოდენობით არხებით. მკვებავი ნაერთები მათი მეშვეობით მიეწოდება ყველა ორგანოს. კაპილარული ეფექტი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა დარგში: დაწყებული საწებლების დაჭერით და გამდნარი ლითონებით გაჟღენთილი სპეციალური კერამიკული პროდუქტების შექმნით, კიტრის მწნილამდე.
