Гидрогазодинамика. Жуков Н.П. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

16
будут соответствовать силы поверхностного натяжения. Под действи-
ем этих сил малые объёмы жидкости принимают сферическую форму
(форму капли), соответствующую минимуму внутренней энергии; в
трубках малого диаметра жидкость поднимается (или опускается) на
некоторую высоту по отношению к уровню покоящейся жидкости.
Этим объясняется так называемый «капиллярный эффект». Если жид-
кость смачивает твёрдые стенки, с которыми она соприкасается, то
происходит капиллярное поднятие (например, вода в стеклянной труб-
ке), если не смачивает – опускание жидкости (например, ртуть в стек-
лянной трубке). Это свойство жидкостей следует учитывать при ис-
пользовании трубок малого диаметра для измерения уровня или дав-
ления жидкости.
Количественно поверхностное натяжение оценивается коэффици-
ентом поверхностного натяжения
σ
, определяемого из выражения
,
2
g
hr
ρ=σ
Н/м,
где
h
– высота столба жидкости, м;
r
– радиус кривизны мениска, м;
ρ
– плотность жидкости, кг/м
3
;
g
– ускорение свободного падения, м/с
2
.
Силы поверхностного натяжения малы и проявляются при малых
объёмах жидкости.
Величина напряжений на границе раздела зависит от температуры
жидкости; при увеличении температуры внутренняя энергия молекул
возрастает и, естественно, уменьшается напряжение в пограничном
слое жидкости и, следовательно, уменьшаются силы поверхностного
натяжения.
Растворимость газов в капельных жидкостях. В реальных
жидкостях всегда находится газ в растворённом состоянии. Это может
быть воздух, азот, углеводородный газ, углекислота, сероводород и др.
Наличие газа, растворённого в жидкости, может оказывать как благо-
приятное воздействие (снижается вязкость жидкости, плотность и т.д.),
так и неблагоприятные факторы. Так, при снижении давления из жид-
кости выделяется свободный газ, который может стать источником
такого нежелательного явления, как кавитация; выделяющийся газ
может оказаться не безопасным для окружающей среды, огнеопасным
и взрывоопасным (углеводородный газ). Газ, растворённый в жидко-
сти, как и газ в свободном состоянии может также способствовать кор-
розии стенок труб и оборудования, вызывать химические реакции, ве-
дущие к образованию отложений твёрдых солей на стенках труб, на-
кипей и др. По этой причине знание особенностей и законов растворе-
ния газа в жидкости крайне желательно.

Страницы