меньше, чем при плоской поверхности, на величину 2—5; вели- К чина этой разницы прямо пропорциональна поверхностному на- тяжению (с) и обратно пропорциональна радиусу кривизны мениска (К). При этом, чем меньше радиус капилляра (г), тем больше кривизна вогнутости мениска в капилляре и тем меныше К (с отрицательным знаком). Закон Жюрена (Лигтп, 1718) !. Под влиянием отрицательного давления под вогнутым мениском жидкость должна подняться и и в капилляре на такую высоту й, что- - бы давление приподнятого жидкого и столба на единицу площади, лежа- р о щей на высоте наружной, по отно- 7 8 шению к капилляру, горизонтальной \\ г - поверхности - жидкости, сделалось 6 бы равным величине% ‚ Следова- тельно, 2е Эс к, (38) Ё ‚ й где Й — высота поднятия ЖИДКОосСТИ в капилляре; й — плотность жЖиИдко- сти, измеряемая ее весом в единице м / объема (рис. 57). Но Рис. 57. Высота поднятия жид- г кости в капилляре при смачи- В = — —. вании ею поверхности твердого соз 6 тела: Сле ММ и ММ — внутренние стеики ка- довательно, пилляра; г — радиус — капилляра; АВ -- вогиутый мениск — чаЁть Йа == „No 39 сферической — поверхности с цейт- ° и ( ) ром С и с радиусом сферы ВА С== , =СО=СВ; — Н — уровейь горизон- Эс 0 тальной поверхиости жидкости вне ]1:_._39‘3_ 40 капилляра; А —- высота подъема во- ' ( ) ды в капилляре сравнительно с га урРовием ёоризоЁЯЁльной поверхно- Т ; « ж ч сти < САЕ= й Если жидкость вполне смачивает ‚ поверхность твердого тела, то крае- вой угол (0) будет равен нулю, а его косинус единице. Тогда по- следнее уравнение примет вид: да2 “ где й — высота поднятия воды в капилляре; с — коэффициент поверхностного натяжения; г— радиус капилляра; @— плот- ность жидкости. - й == * О. Д. Хвольсон, ТЫ!дет, стр. 476, 477. 122 Согласно уравнению Жюрена высота поднятия (й) жидкости в капилляре (при смачивании ею поверхности твердого тела) прямо пропорциональна коэффициенту поверхностного натяже- ния (о) и обратно пропорциональна радиусу капилляра (г) и плотности жидкости (а) !. Из формул 37 и 41 следует, что высота й столба жидкости, заполняющей капилляр, не зависит от размеров тех частей ка- пилляра, которые лежат ниже мениска (см. рис. 10). Однако если эти час- сти имеют более широкий диаметр, чем мениск, то весь — капилляр должен быть предварительно за- полнен жидкостью — (на- пример, в процессе затоп- ления капилляра и после- дующего — вертикального его подъема или свобод- ного оттока воды из ранее затопленной капиллярной зовы). Наличие — капиллярно- го давления в почве мож- но — продемонстрировать многими опытами. Один из нвих показан на рис. 58. Стеклянные трубки * длиной около 20 см и диа- метром 2—3 см, обвязан- ные снизу марлей, запол- Рис, 58. Капиллярное давление, разви- НЯют При ПОСТУКИВЗНИИ о вающееся в песке при всасывании им воды по капиллярам картон - средним — (0,5— 0,25 мм), лучше мелким (0,25—0,05 мм) песком. На поверхность песка наносят слой су- гливка толщинвой около 1 см. Слой суглинка осторожно из пи- петки увлажняют водой так, чтобы она полностью смочила суглинок, но не проникла бы в песок.-Трубки устанавливают в стеклянную ванну, как показано на рис. 58. После этого в ванну © помощью воронки осторожно наливают воду до тех пор, пока она затопит нижний конец трубок. Вода начнет подниматься по капиллярам и вытеснять ВОЗ- дух. Если суглинистые колечки полностью смочены, то выход из песка для воздуха закрыт. Давление его внутри песка повыша- !1 Аналогичная закономерность была установлена и высказана ранее Жюрена в 1670 г. Борелли (Воге!!). 123