Υγρός μηνίσκος σε τριχοειδή

Ο μηνίσκος είναι μια καμπύλη στην επιφάνεια μιας μοριακής ουσίας (νερό) όταν συναντά άλλο υλικό. Φανταστείτε το νερό να κρατάει στο εσωτερικό ενός ποτηριού για να καταλάβετε πώς είναι. Η πρόσφυση είναι υπεύθυνη για έναν μηνίσκο, και αυτό έχει να κάνει με την υψηλή επιφανειακή τάση του νερού. Τα μόρια στο τοίχωμα του γυάλινου ποτηριού ζέσεως προσελκύουν μόρια νερού. Και επειδή τα μόρια του νερού προτιμούν να κολλάνε μεταξύ τους, όταν τα μόρια που έρχονται σε επαφή με το γυαλί προσκολλώνται σε αυτό, περισσότερα μόρια νερού κολλάνε σε αυτά που αγγίζουν το γυαλί, σχηματίζοντας τον μηνίσκο. Η λέξη "συνοχή" αναφέρεται στη διαμοριακή σύνδεση μεταξύ δομικά ή λειτουργικά συγγενών (άλλα μόρια νερού σε αυτήν την περίπτωση).

Υγρός μηνίσκος σε τριχοειδές  

Τριχοειδής δράση

Σε ένα μικρό χώρο, μπορεί να ρέει ένα υγρό. Η τριχοειδής δράση εμφανίζεται όταν η σύνδεση με τα διαχωριστικά είναι πιο γειωμένη από τις ισχυρές δυνάμεις μεταξύ των ατόμων του υγρού. Θα ανέβουν το ποτήρι όσο θα τους αφήσουν οι ισχυρές δυνάμεις του νερού έως ότου η βαρύτητα τους εμποδίσει να ανέβουν πιο ψηλά. Η διαμοριακή έλξη ενός μορίου προς ένα άλλο άτομο είναι γνωστή ως ένωση (άλλα σωματίδια νερού για αυτήν την κατάσταση).

Η επιφανειακή τάση κάνει το νερό να ανεβαίνει στον σωλήνα, ενώ ο δεσμός κάνει το νερό να προσκολλάται στα πλάγια και η προσκόλληση μεταφέρει το άλλο σωματίδιο μαζί του. Όσο πιο μέτρια είναι η μέτρηση του σωλήνα, τόσο υψηλότερη θα ανέβει το νερό λόγω επιφανειακής τάσης. Τα δέντρα χρησιμοποιούν μια τριχοειδή δράση για να βοηθήσουν το νερό από τα θεμέλιά τους μέχρι τα φύλλα τους μέσω των κομψών φλεβών τους.

Προφίλ υγρού μηνίσκου

Το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται από φορτία στο όριο μορίου/μη πολικού υγρού επηρεάζει το προφίλ του μηνίσκου. Ψηφιοποιήθηκαν οι κατευθύνσεις εστίασης από τον μηνίσκο που περιβάλλει κύκλους σιλανισμένου γυαλιού που συνδέονται με τη διεπαφή τετραδεκανίου/νερού. Η υποθετική μορφή μηνίσκου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τρεις μεθόδους, αποδίδοντας μαθηματικά εκπληκτικά αποτελέσματα. Για αρκετά μικρά σωματίδια, έχει αποδειχθεί ότι το προφίλ μηνίσκου μπορεί να μεταφερθεί ως υπέρθεση καθαρών ηλεκτρικών και βαρυτικών παραμορφώσεων.

Λήψη μετρήσεων με υγρό μηνίσκο σε τριχοειδή κεφαλή  

Η εκτίμηση πρέπει να απεικονίζει τον μηνίσκο κατά την ανάγνωση μιας κλίμακας σε βάση με υγρό μηνίσκο σε τριχοειδές, όπως διαβαθμισμένο θάλαμο ή ογκομετρική καράφα. Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή που κοιτάτε είναι παράλληλη με το σημείο εστίασης του μηνίσκου. Αυτό είναι το χαμηλότερο τμήμα του μηνίσκου για νερό και τα περισσότερα υγρά. Κατά την εκτίμηση του υδραργύρου, ξεκινήστε από το υψηλότερο σημείο του μηνίσκου. Ανεξάρτητα, μαντεύετε με βάση το εστιακό σημείο του μηνίσκου. Βεβαιωθείτε ότι το υγρό είναι επίπεδο για επίπεδο μηνίσκου.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, αρκεί η τοποθέτηση του διαμερίσματος σε κάθισμα εργαστηρίου. Δεν θα μπορείτε να κοιτάξετε τη στάθμη του υγρού ή προς τα κάτω σε αυτό. Φέρτε τον μηνίσκο στο ύψος των ματιών.

Μπορείτε είτε να βάλετε τα πιάτα να το μεταφέρουν στο επίπεδό σας είτε, κατά πάσα πιθανότητα, να στρίψετε για να κάνετε εκτιμήσεις σε περιπτώσεις όπου ανησυχείτε μήπως πέσει η βάση ή χυθεί η ουσία της. Χρησιμοποιήστε μια παρόμοια στρατηγική για να κάνετε εκτιμήσεις κάθε φορά για να διασφαλίσετε ότι τυχόν λάθη που προκαλείτε θα είναι προβλέψιμα. Οι μεγάλες διευθετήσεις μεταξύ των προβλέψεων και των εκτιμήσεων είναι ανιχνεύσιμες, με την προϋπόθεση ότι είναι προσβάσιμο ένα αξιόπιστο μοντέλο για το μοναδικό σημείο επαφής. Αν και παρουσιάζεται μόνο το πρόβλημα της τριχοειδούς ανύψωσης, η ιδέα αυτής της τεχνικής είναι εξίσου σχετική με ένα ρεύμα ελεύθερης επιφάνειας κοντά σε μια γραμμή επαφής όπου η καλή ισχύς κυβερνά το ρεύμα.

Υγρός μηνίσκος σε παραδείγματα τριχοειδών

1. Αν Fc =√2Fa tan α =∞ ∴ α =900 

(όπου α είναι γωνία επαφής, Fc είναι δύναμη συνοχής και Fa  δύναμη πρόσφυσης)

Η προκύπτουσα ισχύς δρα προς τα πάνω και προς τα κάτω. Στο εξής ο υγρός μηνίσκος πρέπει να είναι ομοιόμορφος.

Μοντέλο:Καθαρό νερό σε τριχοειδές σωλήνα καλυμμένο με ασήμι.

1. Fc <√2Fa tan α =θετικό ∴ α είναι ένα έντονο σημείο, η προκύπτουσα ισχύς συντονίζεται έξω από το υγρό. Στο εξής, ο υγρός μηνίσκος θα πρέπει να βυθίζεται κατακόρυφα.

Μοντέλο:Νερό σε τριχοειδές γυάλινο σωλήνα.

1. Fc> √2Fa tan α =αρνητικό ∴ α είναι το κρύο σημείο. Η προκύπτουσα ισχύς συντονίζεται μέσα στο υγρό. Στη συνέχεια, ο υγρός μηνίσκος θα πρέπει να είναι τοξωτός κατακόρυφος.

Μοντέλο:Υδράργυρος σε τριχοειδές γυάλινο σωλήνα.

Γιατί εμφανίζεται μηνίσκος στο εξωτερικό στρώμα ενός υγρού;

Ο μηνίσκος είναι η κάμψη που προκαλείται από την επιφανειακή τάση στην άνω επιφάνεια. Μπορεί κάλλιστα να είναι είτε καμπύλο είτε βυθισμένο. Ένας ανυψωμένος μηνίσκος συμβαίνει όταν τα άτομα έχουν μια πιο θεμελιωμένη εκτίμηση το ένα για το άλλο (προσκόλληση) παρά για το υλικό συγκράτησης (συγκόλληση), κάνοντας το εξωτερικό στρώμα του υγρού σπηλαίου να κατεβαίνει.

Συμπέρασμα

Τα υγρά που ανεβαίνουν σε σωλήνες μικρής οπής που τοποθετούνται στο υγρό λέγεται ότι βρέχουν τον σωλήνα, αλλά τα υγρά που συμπιέζονται μέσα σε λεπτούς σωλήνες κάτω από την επιφάνεια του περιβάλλοντος υγρού δεν βρέχουν τον σωλήνα. Το νερό είναι ένα υγρό που βρέχει τριχοειδείς γυάλινους σωλήνες. ο υδράργυρος όχι. Η τριχοειδής ικανότητα απουσιάζει όταν η επιφάνεια δεν είναι υγρή. Το τριχοειδές είναι το αποτέλεσμα επιφανειακών ή διεπιφανειακών δυνάμεων. Η άνοδος του νερού σε ένα λεπτό σωλήνα που τοποθετείται στο νερό δημιουργείται από δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων του νερού και των γυάλινων τοιχωμάτων και μεταξύ των ίδιων των μορίων του νερού. Η βαρυτική έλξη της στήλης του νερού που έχει φτάσει σε ένα συγκεκριμένο ύψος αντισταθμίζεται από αυτές τις ελκτικές δυνάμεις.