Капиллярлық құбылыстар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

МЕББМ «ҚАЗАҚСТАН-РЕССЕЙ МЕДИЦИНАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТТІ» Стоматология курсы

БӨЖ

Пәні: Биофизика

Тақырыбы: Капиллярлық құбылыстар

Орындаған: Сламбек Елдар

Группа: 104А

Стомотология курсы

Тексерген: Уразакынов Д. К.

Жоспары:

I. Кіріспе

II. Негізгі бөлім

Анықталуы
Рөлі
Капиляр
Капилляр құбылысы өсімдіктерді және топырақтағы рөлі.

III. Қорытынды

IV. Пайдалынылған әдебиеттер

I. Кіріспе . Жұғу - сұйықтықтың қатты денемен немесе басқа сұйықтықпен жанасуы кезінде пайда болатын құбылыс. Қатты дене бетіндегі тамшының немесе сұйықтыққа батырылған дене бетіндегі газ көпіршігінің пішіні жұғу процесіне тәуелді. Жұғу құбылысы, көбінесе, үш фазаның жанасу аймағындағы молекула аралық өзара әсерлесу нәтижесі деп қарастырылады.

Әркім-ақ жапырақ бетіне, парафин жағылған қағаз бетіне тамған су тамшысы шар пішінін алатынын, ал таза әйнек бетіне жұқа қабат жасай жайылып кететінін біледі. Ағаш бетіне тамызған қорғасынның балқытылған тамшысы шар пішінін алады, ал су тамшысы таза мыс пластина бетіне шыны бетіндегі тәрізді жайылып кетеді.

Жұғатын не жұқпайтын сұйықтардың қатты денелер беттерімен әсерлесуінің ерекшеліктері капиллярлық құбылыстардың себебі болып табылады. Капиллярлық құбылыстар- бір-бірімен араласпайтын заттардың шекарасында, беттік керілудің әсерінен пайда болатын физикалық құбылыстар. Басқа сұйықтықпен, газбен немесе өзінің буымен шекаралас орналасқан сұйық бетінің иілуі де капиллярлық құбылыстарға жатады.

Әр түрлі орталардың шекарасында (мыс: сұйық және қатты дене) жұғу және жұқпау құбылысын бақылауға болады. Молекулалық тартылу күштері сұйықтар мен қатты денелердің молекулаларының арасында да болады, олар шама жағынан сұйықпен қатты дененің табиғатына байланысты.

Егер сұйық пен қатты дененің молекулаларының арасындағы тартылыс күші сұйықтың молекулаларының тартылыс күшінен көп болса, сұйықтың молекулалары қатты дененің бетіне жабысады. Бұл құбылыс жұғу деп аталады, сұйық жұққыш деп аталады, ал сұйық беті гидрофильді болады (2-сурет) . Егер сұйық пен қатты дененің арасындағы молекулаларының тартылыс күші, сұйықтың молекулаларының тартылыс күшінен аз болса, сұйық жұқпайтын деп аталады, ал сұйық беті гидрофобты болады (3-сурет) .

Жұғу жағдайында бұрышq < p/2, ал толық жұғылғанда q =00. Толық жұғылмағанда бұрыш

q =П(пи) -ғатең болады.

II. Негізгі бөлім. 1. Анықталуы. Қатты денемен жанасқан сұйықтық бетінің пішіні жұғу құбылысының әсері бойынша анықталады. Сұйықтық қатты денеге жұғу үшін, сұйықтық пен сол қатты дене молекулалары арасындағы ілінісу күші (F1) сұйықтық молекулаларының өз арасындағы тартылу күшінен артық (F2) болуы керек (яғни F1>F2) . Бұл жағдайда сұйықтық ыдыс қабырғасымен жоғары көтеріледі (суреттегі а) . Оның тар ыдыстағы (капилляр түтіктегі) беті ойыс болады. Қатты денеге жұқпайтын (яғни F1<F2) сұйықтықтың капилляр түтіктегі деңгейі кең ыдыстағы сұйықтық деңгейінен төмен әрі оның беті дөңес (суреттегі ә) болып келеді. Капилляр түтіктегі сұйықтықтың имек беті мениск деп аталады. Жұғатын сұйықтықтың менискісі ойыс, жұқпайтын сұйықтықтың менискісі дөңес болады. Ойыс менискі астындағы капиллярлық қысым теріс болғандықтан, түтіктегі сұйықтық салмағы капиллярлық қысыммен (р) теңгерілгенше, сұйықтық жоғары көтеріле береді.

2. Рөлі. Капиллярлық құбылыстар табиғатта, күнделікті өмірде және өндірісте елеулі рөл атқарады. Судың топыраққа және әр түрлі кеуек материалдарға сіңуі, керосиннің білтемен жоғары көтерілуі, кентасты байыту үшін қолданылатын флотация осы К. қ-ға негізделген. Капиллярлық құбылыстарды алғаш рет Леонардо да Винчи (15 ғ. ) ашып зерттеген. Онан кейін Б. Паскаль (17 ғ. ) мен Дж. Жюрен (18 ғ. ) капилляр түтіктің көмегімен тәжірибе жасаған. Капиллярлық құбылыстардың теориясы Т. Юнгтің (1805), П. Лапластың (1806), Дж. Гиббстің (1875) және И. С. Громеканың (1879, 1886) еңбектерінде дамытылған.

3. Капиляр . Жұғудың болуы капиллярлық деп аталатын құбылысты қамтамасыз етеді. Молекулалық күштердің салдарынан, жұғатын сұйық, капилляр деп аталатын өте кішкене түтікшемен жоғары көтеріледі. Латын сөзі “капиллус” -“шаш” деген ұғымды білдіреді. Осыған сәйкес жіңішке түтікшені капилляр дейді. Олардың диаметрі миллиметр және одан аз болады.

Капилляр неғұрлым жіңішке болса, жұғатын сұйық соғұрлым үлкен биікке көтеріледі.

Таби, атта капиллярлар жиі кездеседі. Бізді қоршаған көптеген денелердің құрлысы кеуек, бірнеше көзге көрінбейтін капиллярлардан тұрады. Мұндай денелерге ағаш, қағаз, тері, жер қыртысы, мата, мақта, әр түрлі құрылыс материалдары жатады. Су және басқа оларға жұғатын сұйықтар, мұндай денелермен түйіскенде, олардың капиллярларына “жұтылады” да дененің ішкі жағында барлық бағытқа тарайды. Міне, сондықтан мақтаның (не қанттың) кесегі тез суланды. Осы себептен де ылғал кірпіштерге тез енеді, ал керосин болса, лампаның білтесі арқылы жоғары көтеріледі.

4. Капилляр құбылысы өсімдіктерді сумен қамтамасыз етуде және топырақтағы ылғалдың ауысында атқаратын рөлі ерекше. Құрғақшылықта жер қыртысы жарылып, онда сызаттар капиллярлар пайда болады. Жер астындағы сулар капиллярлар арқылы көтеріліп, буланады. Жердің беті бұның салдарынан одан әрі кебеді. Жер қойнауында ылғалдықты сақтау үшін жер бетін қопсытады. Бұл кезде капиллярлар бұзылады да, су топырақта қалады.

Керісінше, жер қыртысы шамадан артық сулы болғанда, оны таптап тегістейді. Бұл кезде капиллярлар жіңішкереді де тереңнен көтерілетін сұйықтардың мөлшері артады. Ең жоғары көтерілген су буланады да, топырақ жайлап кебе бастайды. Ішкі диаметрі кіші түтікшені капилляр деп атайды. Осындай түтікше оған жұғатын сұйыққа батырылса, онда оның ішіндегі сұйық кең ыдыстағы сұйық бетінің деңгейінен жоғары көтеріледі. Жұқпайтын сұйық керісінше, оның ыдыстағы деңгейінен төмен түседі. Сұйық қатты дененің бетіне толық жұғатын болса, беттік керілу күшін қатты дене s беті бойымен оның сұйықпен жанасатын шекарасына перпендикуляр бағытталған деп алуға болады. Бұл жағдайда сұйықтың капилляр бойымен көтерілу биіктігі төмендегі шарт бойынша анықталады: Fa=Fб, Fa=mg = rpr2 hg, Fб=sl =2prs, мұндағы

Fa - капиллярдағы сұйыққа әсер ететін ауырлық күші,

Fб - бетік керілу күші,

r - капилярдың радиусы,

r - ондағы сұйықтың тығыздығы,

h - капилярдағы сұйық бағанының көтерілу биіктігі,

s - сұйықтың беттік керілу коэффициенті.

Жоғарыдағы қатынастардан: h = 2s / rgr.

Шақпақ қант, сорғыш қағаз, сүлгі орамал, т. б. денелер өзіне суды жақсы сіңіретінін білеміз. Мұны қалай түсіндіруге болады? Осындай денелердің барлығында да өте жіңішке түтікшелер тәрізді көптеген ұсақ өзектер болады екен. Жіңішке шыны түтікшені суға батырайық, онда су оның бойымен тез көтеріле бастайды. Түтікше неғұрлым жіңішке болса, судың көтерілу биіктігі де соғұрлым жоғары болады. Неліктен бұлай болады? Судың шыныға жұғатынын білеміз. Түтікше өте жіңішке болғандықтан, шыны тарапынан судың беттік қабатына әрекет ететін Ғбет беттік керілу күші сұйықты жоғары көтереді. Сұйық түтік бойымен неғұрлым жоғарырақ көтерілген сайын оған әрекет етуші Ға = mg ауырлық күші де артады. Сұйық оған әрекет етуші ауырлық күші Ғбет беттік керілу күшіне теңескенше көтеріледі.

Сондықтан беттік керілу күші өте жіңішке деген түтікшелермен көтерілгенде ғана айқын байқалады. Егер сұйық қылтүтік қабырғаларына жұқпайтын болса, онда беттік керілу күшінің әрекетінен сұйық деңгейі төмендейді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.