Савченко · Глава 4. Механика жидкости · § 4.6. Капиллярные явления

Савченко, задача 4.6.1

Условие

а. При удалении с поверхности ткани жирового пятна рекомендуется смачивать пропитанной бензином ваткой края пятна, а не само пятно. Почему?

б. Для того чтобы мазь лучше впитывалась в лыжные ботинки, как их нужно нагревать: снаружи или изнутри?

▶Посмотреть решениеСкрыть решение

Решение

Идея Ткань — это сеть капилляров. Жидкость в них движется туда, где капиллярное всасывание сильнее: в более сухие места и в места с бо́льшим поверхностным натяжением (то есть, при прочих равных, в более холодные).

а. Если налить бензин в середину пятна, он растечётся от центра наружу, унося растворённый жир на новую, чистую ткань, — пятно станет больше, а по его краю останется характерное «кольцо». Смачивая же края, мы заставляем бензин двигаться внутрь, к сухой середине: растворённый жир собирается в центре, где его и снимают ваткой. Кроме того, наружная граница движения тогда — чистый бензин, а не бензин с жиром.

б. Изнутри. Причин две.

Во-первых, воздух. Поры кожи заполнены воздухом. Если греть изнутри, воздух в глубине пор расширяется и уходит; когда ботинок остывает, воздух сжимается и втягивает мазь внутрь. При нагреве снаружи всё наоборот: расширяющийся воздух выдавливает мазь наружу.

Во-вторых, температура. Мазь наносят на наружную поверхность. Если внутренние слои горячее, мазь, продвигаясь вглубь, всё время попадает в более тёплую область и остаётся жидкой. При нагреве снаружи она застывает уже у входа в пору и закупоривает её.

Проверка. Опыт: капля чернил на промокашке всегда расплывается кольцом с более тёмным краем ✓ — ровно тот эффект, которого мы избегаем в пункте а. Тот же приём — «вести растворитель от края к центру» — стандартен в реставрации картин ✓. Пункт б перекликается с пропиткой дерева и с вакуумной пропиткой обмоток: сначала откачивают воздух, потом дают жидкости втянуться ✓.

Ответ а. Чтобы бензин двигался к центру пятна и не разносил жир по чистой ткани. б. Изнутри.

Следующая задача 4.6.2 →