Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2021-04-18 | 88 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Жидкость | Температура, ° С | s, Дж/м2 (или Н/м) |
Ацетон | 20 | 0,0237 |
Метиловый спирт | 20 | 0,0226 |
Бензол | 20 | 0,0288 |
Хлороформ | 20 | 0,0271 |
Глицерин | 20 | 0,0634 |
Ртуть | 15 | 0,487 |
Мыльный раствор | 20 | 0,025 |
Бромистый натрий | Точка плавления | 0,103 |
Поверхностное натяжение биологических жидкостей в некоторых случаях может служить диагностическим фактором. Так, например, при заболевании желтухой поверхностное натяжение мочи резко уменьшается вследствие появления в моче желчных кислот. При диабете и некоторых других заболеваниях повышается содержание липазы в крови. О содержании липазы судят по изменению поверхностного натяжения раствора трибутилена при добавлении в него крови.
Давление Лапласа
Одним из проявлений поверхностного натяжения жидкости является добавочное давление (давление Лапласа) внутри жидкости, вызываемое кривизной ее поверхности.
Результирующая сил поверхностного натяжения искривленной поверхности (рис.2) направлена в сторону вогнутости (к центру кривизны). В случае сферической поверхности, радиус кривизны которой R, дополнительное по отношению к внешнему, давление равно:
. (3)
|
Рис.2
Капиллярные явления
Давление Лапласа вызывает изменение уровня жидкости в узких трубках (капиллярах), поэтому давление называют капиллярным.
Способность жидкости подниматься по внутренней стороне узких трубок называется капиллярностью.
Высота, на которую поднимается жидкость в трубке, зависит от относительной величины когезионных сил (сил притяжения, действующих между молекулами в жидкости) и адгезионных сил (сил притяжения, возникающих между молекулами жидкости и материала, из которого изготовлена трубка). Если адгезионные силы больше когезионных, жидкость «смачивает» материал трубки, так что жидкость в трубке поднимается. Верхняя изогнутая поверхность жидкости, называемая мениском, будет соприкасаться со стенками трубки под углом q (рис.3).
|
Угол между касательной к поверхности жидкости и поверхностью твердого тела называется краевым углом q.
Жидкость смачивает трубку тем эффективнее, чем меньше угол q и чем выше поднимается жидкость в трубке. Если когезионные силы больше адгезионных, жидкость не смачивает трубку: угол соприкосновения больше 90°, и уровень жидкости в трубке будет понижаться (рис.4).
Рис.3
Высота h поднятия (опускания) жидкости в капилляре зависит от поверхностного натяжения, а также от краевого угла q и радиуса капилляра r. Для того чтобы вычислить h, обратимся к рис.3. Сила поверхностного натяжения действует под углом q по всей окружности радиусом r. В соответствии с формулой (2) вертикальная составляющая силы поверхностного натяжения равна
. (4)
Поскольку , имеем
. (5)
Рис. 4
Эта сила уравновешивается весом P = mg столбика жидкости, который можно считать цилиндром высотой h и объемом V = p r 2 h. Приравнивая F = mg, получим
2 p r s cos q = mg = r Vg = r p r 2 hg,
где r - плотность жидкости. Отсюда находим выражение для h
. (6)
Капиллярность отвечает за многие известные явления – впитывание жидкостей промокательной бумагой, полотенцами, поднятие горючего по фитилю, подъем грунтовых вод в почве. Существуют материалы, слабо смачиваемые водой (например, некоторые типы волокон), они плохо впитывают воду из-за капиллярности. Однако если в воду добавить моющее средство, угол соприкосновения может быть значительно уменьшен.
Рассмотрим поведение пузырька воздуха, находящегося в капилляре с жидкостью. Если давление жидкости на пузырек с разных сторон одинаково, то оба мениска пузырька будут иметь одинаковый радиус кривизны, и дополнительные давления будут уравновешивать друг друга (рис.5, а).
|
а б
Рис.5
При избыточном давлении с одной из сторон, например, при движении жидкости, мениски деформируются, изменятся их радиусы кривизны R (рис.5, б), дополнительное давление, равное , с разных сторон станет неодинаковым. Это приведет к такому воздействию на жидкость со стороны пузырька воздуха (газа), которое затруднит или прекратит движение жидкости. Такие явления могут происходить в кровеносной системе человека.
Попавшие в кровь пузырьки воздуха могут закупорить мелкий сосуд и лишить кровоснабжения какой-либо орган. Это явление, называемое эмболией, может привести к серьезному функциональному расстройству или даже летальному исходу. Так, воздушная эмболия может возникнуть при ранении крупных вен: приникший в ток крови воздух образует воздушный пузырь, препятствующий прохождению крови. Пузырьки воздуха не должны попадать в вены при внутривенных вливаниях.
Газовые пузырьки в крови могут появиться у водолазов при быстром подъеме с большой глубины на поверхность, у летчиков и космонавтов при разгерметизации кабины или скафандра на большой высоте (газовая эмболия). Это обусловлено переходом газов крови из растворенного состояния в свободное – газообразное - в результате понижения окружающего атмосферного давления. Ведущая роль в образовании газовых пузырьков при уменьшении давления принадлежит азоту, так как он обусловливает основную часть общего давления газов в крови и не участвует в газообмене организма и окружающего воздуха.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!