Кейльгак К. - Подземные воды и источники (1914)

Основы физическаго изученія подземныхъ водъ 69 въ открытомъ сосудѣ только тогда можетъ быть въ равновѣсіи, если ея свободная поверхность образуетъ горизонтальную плоскость. Если представить, что вся масса жидкости раздѣлена горизонтальными плоскостями на рядъ параллельныхъ слоевъ, то каждый вышележащій слой будетъ давитъ своимъ вѣсомъ на нижніе слои. Поэтому давленіе въ жидкости увеличивается съ глубиной прямо пропорціонально высотѣ столба жидкости. Давленіе, которое оказываетъ жидкость на вертикальныя стѣнки сосуда, выражается формулой qhs, гдѣ q — обозначаетъ поверхность, на которую давитъ жидкость, h — разстояніе центра тяжести отъ поверхности жидкости ns — удѣльный вѣсъ жидкости. Давленіе жидкости на какую-либо часть основанія или стѣнокъ сосуда неправильной формы равно давленію цилиндрическаго столба жидкости, основаніемъ котораго служитъ площадь, на которую давитъ жидкость, а высотой — высота всей массы жидкости отъ данной точки до ея уровня. Если два сосуда внизу соединены поперечной трубкой и оба наполнены одной и той же жидкостью, то жидкость только тогда можетъ быть въ равновѣсіи, если уровень жидкости въ обоихъ сосудахъ стоитъ на одной высотѣ. При неодинаковомъ уровнѣ жидкости въ сообщающихся сосудахъ жидкость течетъ въ ту сторону, гдѣ существуетъ меньшее давленіе. Если сообщающіеся сосуды наполнены жидкостями разнаго удѣльнаго вѣса, то жидкости могутъ находиться въ равновѣсіи при томъ условіи, чтобы высоты жидкостей въ сосудахъ были обратно пропорціональны ихъ удѣльному вѣсу. Если осторожно приливать двѣ смѣшивающіяся жидкости одну къ другой, напримѣръ, растворъ соды къ чистой водѣ, такъ, чтобы болѣе легкая жидкость находилась надъ болѣе тяжелой, то, въ силу молекулярнаго притяженія, даже при полномъ покоѣ жидкости, происходитъ постепенное смѣшиваніе обѣихъ жидкостей, при чемъ молекулы обѣихъ жидкостей одновременно проникаютъ изъ одной жидкости въ другую; процессъ этотъ продолжается до тѣхъ поръ, пока вся жидкость не пріобрѣтетъ одинаковую концентрацію и постоянный химическій составъ (диффузія).

Скорость диффузіи чрезвычайно понижается, если диффузія происходитъ не въ свободныхъ жидкостяхъ, а въ такихъ условіяхъ, когда жидкости выполняютъ свободныя пространства въ мелкозернистомъ субстратѣ, напримѣръ, въ тонкомъ пескѣ. Если наполнить сосудъ пескомъ до высоты 60 см. и въ нижней части помѣстить концентрированный растворъ хлористаго магнія, а сверху налить чистой воды, то спустя 3 мѣсяца въ верхней