毛细管作用 毛细管的日常应用
说到毛细管很多人认为是人身上的呢,其实不是的,这个是日常生活中可以应用到的一个原理, 那您知道毛细管作用产生原因是什么吗?你知道空调毛细管的作用体现在哪里吗?今天小编就为您介绍一下有关毛细管作用的日常应用的知识,感兴趣的您赶快来看看啊。
毛细管作用
毛细管作用(又称毛细现象)是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异、克服地心引力而上升的现象。
植物根部吸收的水分能够经由茎内维管束上升,即是毛细现象常见的例子。当液体和固体(管壁)之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细现象。液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、以及多孔材质物体能吸收液体皆为此现象所造成的影响。
毛细管常被用来说明毛细现象,当垂直的细玻璃管底部置于液体中(例如水)时,管壁对水的附着力便会使液面四周稍比*高出一些;直到液体表面张力已经无法克服其重量时,才会停止继续上升。
在毛细管中,液柱重量与管径的平方成正比,但是液体与管壁的接触面积只与管径成正比;这使得较窄的毛细管吸水会比较宽的毛细管来得高。例如,一根管径0.5毫米的玻璃细管,理论上能够将水抬升2.8厘米,但实际观察时其高度会略低些。
毛细管作用产生原因
毛细管作用产生毛细现象原因之一是由于附着层中分子的附着力与内聚力的作用,造成浸润或不浸润,因而使毛细管中的液面呈现弯月形。
原因之二是由于存在表面张力,从而使弯曲液面产生附加压强。
由于弯月面的形成,使得沿液面切面方向作用的表面张力的合力,在凸弯月面处指向液体内部;在凹弯月面处指向液体外部。
由于合力的作用使弯月面下液体的压强发生了变化——对液体产生一个附加压强,凸弯月面下液体的压强大于水平液面下液体的压强,而凹弯月面下液体的压强小于水平液面下液体的压强。
根据在盛着同一液体的连通器中,同一高度处各点的压强都相等的道理,当毛细管里的液面是凹弯月面时,液体不断地上升,直到上升液柱的静压强抵消了附加压强为止;同样,当液面呈凸月面时,毛细管里的液体也将下降。
浸润现象
亦称润湿现象。当液体与固体接触时,液体的附着层将沿固体表面延伸。当接触角θ为锐角时,液体润湿固体,若θ为零时,液体将展延到全部固体表面上,这种现象叫做“浸润现象”。
润湿现象的产生与液体和固体的性质有关。同一种液体,能润湿某些固体的表面,但对另外某些固体的表面就很难润湿。例如,水能润湿玻璃,但不能润湿石蜡。
不浸润现象
亦称不润湿现象。当液体与固体接触时,液体的附着层将沿固体表面收缩。当接触角θ为钝角时,液体不润湿固体,若θ=π时,液体完全不润湿固体。这种现象称为液体不浸润现象。
不润湿现象的产生与液体和固体性质有关。同一种液体,能润湿某些固体的表面,但不能润湿另一些固体的表面。例如,水银不能润湿玻璃,却能润湿干净的锌板、铜板、铁板。
浸润现象或不浸润现象是针对不同的固体来说的,同一种液体对不同的固体可能浸润,也可能不浸润,比如水对玻璃浸润,对菏叶不浸润。
表面张力
液体表面分子间的吸引力。即液体表面的分子有一种使其面积缩成小的力,或称一种抵抗表面积扩张的力,此力称“表面张力”。液体表面是指液体与空气或其他液体相接触的*面。
表面张力的大小与接触面的物质有密切关系。此外,表面张力还与温度有关,温度越高,性质越不纯,表面张力越小,相反的,水的温度越低,性质越纯,表面张力也越大。
表面张力的方向总是与液面相切,与分界线相垂直。若在液面作一长为L的直线,将液面分成两部分,这两部分之间的相互牵引力为F,则表面张力F=kL,其中k为液体表面张力系数。
表面张力的单位为牛顿/米。由于表面张力的作用,液滴表面有收缩到小的趋势,而使液滴成近似球形的状态。所以当你装满一杯水之后,轻轻的把一粒粒小石头放进水杯中,水会慢慢长的比杯口还要高,但却不会溢出来。
所以我们可以换一个角度来解释毛细现象:毛细现象含有细微孔隙的物体与液体接触时,在浸润情况下,液体沿孔隙上升;在不浸润情况下,液体沿孔隙下降的现象。
液体的表面张力越大,密度越小,物体的孔隙越小,毛细现象越显著。毛细现象是附着力或内聚力与表面张力共同作用的结果。
例如,毛细作用使水沿着玻璃管上升,水对玻璃管的附着力使水沿着管壁爬升,并形成一个凹面,但表面张力又使液体表面收缩而把液面往上拉平,这两种力的联合作用使水逐渐上升到高于周围液面。当这两种力与升高的液柱所受重力相平衡时,水就不再上升。
毛细管作用的日常应用
1.在水文学中,毛细现象常用来解释土壤对水的吸引力;在土壤中,水分会由较潮湿处移动到干燥处,即是毛细现象所致。
2.毛细现象也是眼泪能够自眼睛不断流出的必要因素。
3.现今某些材质的运动衣料,会透过毛细现象吸汗。
4.化学家常利用毛细现象来进行薄板层析(薄板色谱分析)。
5.自来水笔的笔管也是通过毛细现象维持笔头湿润
6.纸巾即是透过毛细现象吸收液体,其充满细孔的材质使得液体能够被纸巾吸收。
7.海绵有非常多的细小孔洞(相当于毛细管),这使得海绵能够吸收大量的液体。
8.蜡烛芯将蜡引到火附近。
空调毛细管的作用—空调毛细管的作用介绍
毛细管的功能是将冷凝器来的高压氟利昂制冷剂节流降压成低压氟利昂制冷剂,而后到蒸发器中汽化吸热,实现制冷过程。制冷剂通过毛细管产生的压力降随毛细管长度,内径及内壁粗糙度而变,毛细管越长、内径越细和内壁越粗糙,则产生的压力降越大。
每一台空调器都配有一根与制冷系统匹配的毛细管。制造厂对每一根毛细管的流量均做测定,所以在维修空调器时,不能随意更换。
空调器蒸发温度和蒸发压力的调整,可以用改变毛细管长度或内径的方法来达到。若要提高蒸发温度,可以缩短毛细管的长度或增加毛细管的内径;若要降低蒸发温度,则可加长毛细管的长度或减少毛细管的内径。
通常采用改变毛细管长度的方法来调节蒸发温度的高低。若用改变毛细管内径的方法,则蒸发温度变化比较大。这是因为毛细管的截面积与直径的平方成正比,对于小直径的毛细管,即使内径改变0.1毫米,也会造成明显的压力降变化。
在日常工作中,有些人误认为增加毛细管的直径,就可增加制冷剂的流量,从而使空调器的制冷量增加。
但事实上并非如此,毛细管的内径增加,使制冷剂通过毛细管的压降减少,从而导致其蒸发温度上升,使空气与制冷剂热交换温差缩小,因而影响换热效果,使空调器制冷量下降。
所以每一台空调器出厂时,都要配上一根与制冷系统完全匹配的毛细管,以使空调器在规定的制冷量测试工况下获得大的制冷量。若随便更换,则必然会使毛细管与制冷系统不匹配,从而使制冷量下降。
今天小编给大家介绍的空调毛细管的作用就这么多了,相信大家对空调毛细管有了进一步的了解,其实空调中的毛细管就是很细小的管来的,它用来制冷的,所以空调毛细管是空调中不可缺少的组成部分之一,占据着十分重要的位置。
结语:看了小编上文的介绍,您是不是已经知道毛细管作用是什么引起的了呢?您是不是也已经知道空调毛细管的作用了呢?小编希望您可以把今天学到的有关毛细管作用的日常应用的知识分享给您身边的小伙伴们哦,还等什么,赶快一起来学习一下哦。