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 1, 2, 3  След.
 
 "Фитиль"
Сообщение22.07.2018, 18:04 


22/07/18
28
Заранее извиняюсь, но не могу сложить до конца "картинку" .
Есть ли предел подъёма жидкости (спирт, вода) по фитилю вверх? От чего зависит "скорость" этого движения ? Как это примерно подсчитать(мне достаточно правильно спрогнозировать) если условия "обычные", фитиль не горит. Каков принцип и основные зависимости? Считать буду сам.
Если не сильно затруднит, заранее благодарен.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 06:02 
Заслуженный участник


28/12/12
7947
qazxsw в сообщении #1328218 писал(а):
Есть ли предел подъёма жидкости (спирт, вода) по фитилю вверх? От чего зависит "скорость" этого движения ? Как это примерно подсчитать(мне достаточно правильно спрогнозировать) если условия "обычные", фитиль не горит. Каков принцип и основные зависимости? Считать буду сам.

Для начала стоит рассмотреть цилиндрический капилляр.
Сила поверхностного натяжения между жидкостью и стенками тянет жидкость вверх, сила тяжести тянет вниз, вязкость тормозит движение. Для равновесной высоты подъема есть известная формула, попробуйте ее вывести самостоятельно.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 14:24 


22/07/18
28
DimaM в сообщении #1328297 писал(а):
Сила поверхностного натяжения между жидкостью и стенками тянет жидкость вверх

Сила натяжения направлена в обычной ситуации вдоль поверхности жидкости (горизонтально) ?
Реально рассчитать по фитилю достаточно сложно из за структуры материала (куча капилляров под разными углами), а по этому я боюсь рассматривать фитиль, как единый капилляр (выше нескольких мм от уровня жидкости даже в одном вертикальном волокне), но движение продолжается. Хочется понять, что подталкивает или подтягивает вверх жидкость? Разница атмосферного давления по высоте "мягкого" капилляра? ...? На сколько конечно такое движение? Или я всё не так понимаю?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 14:34 
Заслуженный участник


28/12/12
7947
qazxsw в сообщении #1328326 писал(а):
Хочется понять, что подталкивает или подтягивает вверх жидкость?

Поверхностное натяжение, разумеется.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 14:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
qazxsw в сообщении #1328326 писал(а):
Сила натяжения направлена в обычной ситуации вдоль поверхности жидкости (горизонтально) ?

Вдоль поверхности жидкости. Но это не горизонтально, в той точке, где поверхность жидкости соприкасается с поверхностью стенки капилляра. Гуглите понятие "угол смачивания".

qazxsw в сообщении #1328326 писал(а):
Реально рассчитать по фитилю достаточно сложно из за структуры материала (куча капилляров под разными углами)

Для оценки сверху можно считать фитиль вертикальным капилляром (или системой капилляров одинакового радиуса, что не влияет на расчёт), а радиус капилляра взять равным оценочному расстоянию между волокнами (порядка радиуса отдельного волокна).

qazxsw в сообщении #1328326 писал(а):
Хочется понять, что подталкивает или подтягивает вверх жидкость?

Для понимания, необходимо рассмотреть именно модель капилляра.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 14:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5294
ФТИ им. Иоффе СПб
qazxsw в сообщении #1328326 писал(а):
Хочется понять, что подталкивает или подтягивает вверх жидкость?
А в гуглЕ, видимо, навсегда забанили. Тогда вот и вот. Просвещайтесь, если чего конкретное непонятно - спросите.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 16:54 


22/07/18
28
amon в сообщении #1328337 писал(а):
Тогда вот
и вот.


Спасибо за ссылки и ответы. Всё достаточно доходчиво. В природе уже ЕСТЬ силы которые сами поднимают жидкости и от них НЕ УБУДЕТ. Вставляй фитили в жидкости и конспектируй ситуации или используй имеющиеся наблюдения и формулы. Для пользования достаточно. Хотелось разобраться откуда сами "дровишки". Всем спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 20:38 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
qazxsw в сообщении #1328358 писал(а):
amon в сообщении #1328337 писал(а):
Тогда вот
и вот.


В природе уже ЕСТЬ силы которые сами поднимают жидкости и от них НЕ УБУДЕТ.


Ещё как убудет. Смачивающая жидкость с удовольствием впитается в пористый материал, но извлечение её оттуда энергетически затратно, её придется испарить.
Жидкость постоянно движется в фитиле , если он намокает с одного конца и высыхает с другого.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 21:29 


22/07/18
28
Xey в сообщении #1328396 писал(а):
Жидкость постоянно движется в фитиле , если он намокает с одного конца и высыхает с другого.


Видимо на МКС, если исключить испарение или добавлять жидкость - так и будет. Если на это Фсё расходуется энергия - где "она убывает".
Xey в сообщении #1328396 писал(а):
Ещё как убудет

Или (даже боюсь писать вслух) постоянно халява?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 21:46 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
qazxsw
Халявы не будет, закон сохранения энергии пока никто не отменял.
Сформулируйте вопрос как можно более четко, чтобы было понятно, на что именно отвечать (только собственные попытки решения не забудьте - с этой стороны халявы тоже нет).

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 22:57 


22/07/18
28
Своё предположение я изложил выше, других у меня нет. Что извне способствует движению воды в фитиле вверх, преодолевая силу тяжести? Мне кажется, что в "замкнутой системе" (только вода в состоянии "покоя" и фитиль в том же состоянии ) и движение гораздо выше уровня основной жидкости..., это сложно в моём понимании, поэтому я в этом разделе прошу помощи.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение23.07.2018, 23:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
На этом форуме мало "изложить своё предположение". Надо потрудиться. Посчитать.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 00:10 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
qazxsw в сообщении #1328423 писал(а):
Что извне способствует движению воды в фитиле вверх, преодолевая силу тяжести?
Извне по отношению к чему? И что вообще существует "извне"? А "изнутри"? А наоборот, двигаться по капилляру вниз жидкость может? В каких случаях?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 00:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5294
ФТИ им. Иоффе СПб
qazxsw в сообщении #1328423 писал(а):
Что извне способствует движению воды в фитиле вверх, преодолевая силу тяжести?
Я обращаю Ваше внимание на то, что этот вопрос радикально отличается от исходного. Все зависимости Вам были выданы. Теперь Вы спрашиваете откуда взялась сила, поднимающая воду. Это тоже можно легко найти на просторах интернета. В двух словах механизм такой. Телу не выгодно энергетически иметь поверхность. Поэтому всякое тело стремится эту поверхность уменьшить. Если это жидкость, то она стремится принять форму шара, поскольку шар это фигура с минимальной поверхностью при заданном объеме. В этом причина сил поверхностного натяжения. Твердые тела изменить свою форму не могут, поэтому они деформируют приповерхностные слои атомов. Если на тело налить жидкость, то атомам твердого тела слегка полегчает, зато жидкость, растекшаяся по твердому телу, увеличит свою энергию. Дальше пошла игра параметров. Если увеличение энергии жидкости меньше выигрыша энергии твердого тела, то говорят, что жидкость смачивает тело. В этом случае в капилляре жидкость поднимется на высоту, такую, что бы израсходовать эту лишнюю энергию. То есть источником энергии является внутренняя энергия системы жидкость-твердое тело. Нарушения великого закона тут нет - что бы выгнать жидкость из капилляра надо затратить энергию, которая была высвобождена и пошла на подъем жидкости. Дальше давайте, сами думайте.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Фитиль"
Сообщение24.07.2018, 11:04 


22/07/18
28
amon, спасибо за ответ. На несколько вопросов ответа не нашёл(или не понял), хотя вы изложили основную суть.
amon в сообщении #1328442 писал(а):
атомам твердого тела слегка полегчает, зато жидкость, растекшаяся по твердому телу, увеличит свою энергию

Этот процесс (передачи лишней энергии) непрерывен по всей высоте капилляра(фитиля) или единоразово ( т.е. касание - передача, а потом баланс ) в точках соприкосновения напряженного верхнего слоя жидкости со стенками, а потом, дойдя до края фитиля, при отборе жидкости, работает только на верхнем срезе фитиля, постоянно поднимая жидкость? Как долго твердое тело сможет "легчать", передавая воде энергию для подъёма? Я не троль. Я просто пока не нашёл всех ответов. Спасибо за терпение и помощь.

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

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: sergey zhukov


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