2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 11:11 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
qazxsw в сообщении #1328467 писал(а):
Как долго твердое тело сможет "легчать", передавая воде энергию для подъёма?
Возьмите формулу для расчета высоты подъема жидкости по капилляру и посмотрите, что в нее входит.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 11:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5003
ФТИ им. Иоффе СПб
qazxsw в сообщении #1328467 писал(а):
Как долго твердое тело сможет "легчать", передавая воде энергию для подъёма?
Давайте, как тут советовали, ограничимся одним круглым капилляром. Если стенки капилляра смачиваются, то жидкость поднимается с краев капилляра, оставаясь "опущенной" в центре. Возникает вогнутая вниз поверхность, вогнутость которой определяется радиусом капилляра и тем, насколько высоко жидкость "проползет" по стенкам, т.е. тем, насколько "полегчает" твердой поверхности от того, что ее покрыли жидкостью. Такая вогнутая поверхность создает в жидкости отрицательное давление (как будто из капилляра откачали часть воздуха). Возникает сила, тянущая жидкость вверх. В невесомости жидкость заполнит весь капилляр и дойдет до его верхнего конца. Там капилляр закончится, поверхность расправится и станет плоской, и дальше ничего происходить не будет.

На Земле для вертикального капилляра кроме отрицательного давления, стремящегося протолкнуть жидкость по капилляру, есть еще и сила тяжести, которая стремится жидкость опустить. Капиллярная сила постоянна, а вес жидкости в капилляре растет с высотой столба жидкости. В какой-то момент эти силы уравновесятся и выше жидкость не поднимется. Этим определяется высота столба в капилляре. Если длина капилляра меньше чем эта высота, то жидкость дойдет до конца капилляра и слегка распрямит свою поверхность так, что бы уравновесить силу тяжести столба. Так что все просто, и никаких чудес тут нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 12:29 


22/07/18
28
amon в сообщении #1328477 писал(а):
Если длина капилляра меньше чем эта высота, то жидкость дойдет до конца капилляра и слегка распрямит свою поверхность так, что бы уравновесить силу тяжести столба.

А если мы начнём отбирать жидкость, то она будет подниматься всегда? Так оно и происходит. Процесс "взаимодействия" жидкости и стенок капилляра не подразумевает расход энергии на постоянное поднимание воды (о энергии вы вскользь упомянули в прошлом посте)? Постоянное передвижение жидкости в пространстве, преодолевая силу тяжести возможно без постоянного расхода энергии?

Возможно ли в принципе, когда простое взаимодействие ("соприкосновение") двух "объектов" обеспечит постоянную или просто долгую работу ( по поднятию жидкости)?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 12:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Вы сами добавляете энергию в систему, тем, что отбираете жидкость. Закон сохранения энергии выполняется для замкнутых систем.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 12:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5003
ФТИ им. Иоффе СПб
qazxsw в сообщении #1328486 писал(а):
А если мы начнём отбирать жидкость, то она будет подниматься всегда?
Что значит отбирать? Если жидкость испаряется на верхнем конце, то тратится энергия на ее испарение. Если мы включили насос, то тратится электроэнергия на откачку. Не выходит каменный цветок. Для того, что бы откачать жидкость надо сначала "разогнуть" верхнюю поверхность жидкости в капилляре. На это разгибание уйдет ровно столько энергии, сколько надо для подъема жидкости на высоту капилляра.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 12:58 


22/07/18
28
amon в сообщении #1328490 писал(а):
сколько надо для подъема жидкости на высоту капилляра


Эта энергия уже потрачена? Откуда? Если я буду постоянно соскребать верхнюю плёнку на фитиле или как-то другим способом пользовать жидкость, какая связь моих телодвижений с той энергией, которая понадобится на подъём следующей порции воды?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 13:12 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
qazxsw в сообщении #1328496 писал(а):
какая связь моих телодвижений с той энергией, которая понадобится на подъём следующей порции воды?
Прямая, это было сказано на прошлой странице:
amon в сообщении #1328442 писал(а):
Нарушения великого закона тут нет - что бы выгнать жидкость из капилляра надо затратить энергию, которая была высвобождена и пошла на подъем жидкости.

"Чтобы продать что-нибудь ненужное, нужно сначала купить что-нибудь ненужное" (с)

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 13:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5003
ФТИ им. Иоффе СПб
qazxsw в сообщении #1328496 писал(а):
Если я буду постоянно соскребать верхнюю плёнку на фитиле или как-то другим способом пользовать жидкость, какая связь моих телодвижений с той энергией, которая понадобится на подъём следующей порции воды?
Что бы "вынуть" воду из капилляра нужно сначала отодрать ее от стенок, а она там прижилась и корни пустила. Поэтому на соскребание слоя воды высотой $h$ надо потратить столько же или больше той энергии, которая потребуется на подъем воды на ту же высоту. Убирая воду Вы возвращаете поверхность в первоначальное состояния, и если при покрытии поверхности водой энергия выделяется, то при обратном процессе энергию придется потратить.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 16:07 


22/07/18
28
Спасибо за ссылки и ответы. Всё достаточно доходчиво. В природе ЕСТЬ силы которые, взаимодействуя, сами поднимают жидкости. Такой себе "магнитный лифтоэскалатор", использующий некоторые свойства жидкости. Вставляй фитили в жидкости и конспектируй ситуации или просто любуйся происходящим. Для пользования необходимо напрячься. Бесплатно можно только смотреть. Всем спасибо. Добавил детали к пониманию.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 17:46 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
qazxsw в сообщении #1328527 писал(а):
. Вставляй фитили в жидкости и конспектируй ситуации или просто любуйся происходящим. Для пользования необходимо напрячься. Бесплатно можно только смотреть. Всем спасибо. Добавил детали к пониманию.


Не заметно, что появилось понимание. Остались при своём мнении.

Можно любоваться, как "силы природы" сами по себе поднимают керосин по фитилю лампы. Даже если её потушить, керосином от фитиля будет пахнуть (значит поднимается).
Но, поставьте лампу (желательно стеклянную) в стеклянную банку и закройте. Увидите, что керосин в лампе будет оставаться на одном уровне . Это потому, что закрытая система пришла в равновесие. Давление паров керосина в воздухе банки достигло насыщения, он больше не испаряется, и по фитилю не поднимается. Все замерло.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 20:55 


22/07/18
28
Xey в сообщении #1328543 писал(а):
Давление паров керосина в воздухе банки достигло насыщения, он больше не испаряется, и по фитилю не поднимается. Все замерло.


Спасибо за пример, но так было бы слишком просто. Предполагаю , что рулон туалетки, поставленный торцом в миску с водой, даже при малом + температуры, со временем промокнет весь, и не будет ни запаха воды, ни запаха бумаги (если она новая). Я уже почти разобрался с атомарными деформациям, углами, поляризациями,...(пардон за терминологию). Правда мне думалось, что такого рода взаимодействия очень быстро приходят в равновесие, а тут достаточно длительное поступательное "движение".

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение25.07.2018, 07:55 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
qazxsw в сообщении #1328569 писал(а):
Предполагаю , что рулон туалетки, поставленный торцом в миску с водой, даже при малом + температуры, со временем промокнет весь, и не будет ни запаха воды, ни запаха бумаги (если она новая).


1. Ох, сомневаюсь, что рулон промокнет весь, но может быть (см. ниже). Возьмите, да проверьте.
2. Запаха воды Вы не почувствуете, потому что люди его чувствуют :D. Но вода испраяться будет, если вокруг не насыщенный пар.

Вот такую задачу нашел:

Цитата:
Подвесьте полоску 2х15 см промокательной бумаги так, чтобы она своим нижним концом была опущена в воду, налитую в блюдце. Дождитесь, пока поднятие воды в промокательной бумаге прекратится (4-5 часов). Измерьте высоту поднятия и приблизительно оцените размеры каналов в волокнах бумаги

Можете её выполнить, это познавательно :D
Но уже из постановки задачи понятно, что
а) характерная высота будет около единиц сантиметров, до 15 см. Ширина рулона туалетной бумаги - около 10 см.
б) максимальная высота достигается за несколько часов.

qazxsw в сообщении #1328569 писал(а):
Правда мне думалось, что такого рода взаимодействия очень быстро приходят в равновесие, а тут достаточно длительное поступательное "движение".

Что значит "длительное"? Относительно чего?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение25.07.2018, 09:31 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Цитата:
В глинах высота капиллярного поднятия достигает 8 м и даже больше, в суглинках – 4 м, в супесях – 1,5 м, в песках мелкозернистых – 1 м, в среднезернистых – 0,4 м, в крупнообмолочных грунтах она не имеет практического значения

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение25.07.2018, 09:43 
Аватара пользователя


11/12/16
13195
уездный город Н
Xey
А про бетон там не написано? (вопрос для - практический).

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение25.07.2018, 11:03 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Здесь не написано
https://sprosigeologa.ru/spravochnik-ge ... podnyatie/

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 36 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group