|
Вода и масло в невесомости
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 04:00 | Сообщение # 1 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Все мы знаем, что т.к. масло (растительное или производное от нефти) менее плотная чем вода жидкость и не растворяется в ней, на Земле оно просто плавает по водной поверхности. Т.е., имеется два слоя - нижний вода, а верхний масло. Также все знают, что в условиях невесомости, но при нормальных давлении и температуре, небольшие массы жидкости под действием силы поверхностного натяжения приобретают шаровидную форму.
Предположим, у нас имеется большое помещение на орбите, и внутри есть воздух с нормальным давлением и комнатной температурой. Интересно, если смешать в разных пропорциях воду и масло, будет ли масло также образовывать плёнку на поверхности водяного шара, или же вода и масло как-то разделятся в отдельные шары? Как это будет выглядеть, если масло образует плёнку на воде - как слоённый шар (у этих жидкостей разный показатель преломления) с визуально увеличенной (как линза) или уменьшенной водной областью.
Сообщение отредактировал Dayan - Четверг, 08.12.2011, 04:18 |
| |
|
|
| X-ray | Дата: Четверг, 08.12.2011, 19:01 | Сообщение # 2 |
 Генерал-лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 1401
Репутация: 9
Статус: Offline
| Думаю, что могут быть оба варианта. Но чтобы сделать слоеный шар, нужно еще постараться 
«И хотя в области технологии человек неимоверно продвинулся вперёд, но тем не менее он остаётся всё таким же, каким он и был тысячи лет — вечно воюющим, жадным, завистливым, полным насилия, отягощённым великой скорбью»
Джидду Кришнамурти.
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 20:10 | Сообщение # 3 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Мне кажется, это зависит от взаимной смачиваемости жидкостей (если можно так выразиться). Если притяжение между молеклами двух жидкостей сильнее, чем между молекулами внутри хотя бы одной из двух жидкостей, то одна жидкость должна "растечься" по поверхности другой, покрыв её целиком.  Если же силы притяжения между молекулами двух жидкостей слабее, - то их взаимный контакт сведётся к минимуму и разные жидкости стянутся в разные шарики, которые могут даже разделиться на независимые.
Но мне непонятно какой вариант реализуется без искусственного вмешательства в случае воды и масла, или же в чём слабость моего предположения?
Кстати, на ютюбе нашёл видео, не совсем по теме, но тоже интересно, - там о проведении опытов над водяным шариком в невесомости:
http://www.youtube.com/watch?v=w7xj-V1qhlk
Сообщение отредактировал Dayan - Четверг, 08.12.2011, 20:13 |
| |
|
|
| Kedr | Дата: Четверг, 08.12.2011, 21:00 | Сообщение # 4 |
 Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 8
Статус: Offline
| Имхо, эту задачу можно решить из энергетических соображений. Сила поверхностного натяжения имеет энергию. Вероятно устойчивое состояние будет такое, при котором эти энергии (масла и воды) будут минимальны.
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 21:11 | Сообщение # 5 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Quote (Kedr) Вероятно устойчивое состояние будет такое, при котором эти энергии (масла и воды) будут минимальны.
Только, не вероятно, а точно, что состояние устойчиво при минимальной потенциальной энергии, и к нему будет стремиться смесь жидкостей. Вот только какое состояние в данной ситуации обладает минимальной энергией?
|
| |
|
|
| Kedr | Дата: Четверг, 08.12.2011, 21:24 | Сообщение # 6 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 8
Статус: Offline
| Quote (Dayan) Только, не вероятно, а точно, что состояние устойчиво при минимальной потенциальной энергии, и к нему будет стремиться смесь жидкостей. Вот только какое состояние в данной ситуации обладает минимальной энергией?
В конечном итоге, как ты сказал, должен получиться слоистый пузырь. Но где, снаружи или внутри будет вода, это вопрос. 
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 22:19 | Сообщение # 7 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Quote (Kedr) В конечном итоге, как ты сказал, должен получиться слоистый пузырь.
Наверное, ты неправильно понял моё сообщение. Я не говорил, что должен получиться именно слоистый пузырь! Это одна из возможностей, другая - разделение, может есть ещё возможности. Какая именно реализуется - я хотел узнать. Может кто знает, поэтому спросил.
Сообщение отредактировал Dayan - Четверг, 08.12.2011, 22:27 |
| |
|
|
| Kedr | Дата: Четверг, 08.12.2011, 22:36 | Сообщение # 8 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 8
Статус: Offline
| Разделятся вряд ли, этому будут препятствовать силы межмолекулярных взаимодействий.
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 22:45 | Сообщение # 9 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Ну, может не полностью разделятся и разлетятся, а, например, как маленькая гантелька образуют два сцепившихся шарика - один из воды, другой из масла. Это к примеру. Кажется, образование слоистого шара не очень вероятно. 
|
| |
|
|
| Kedr | Дата: Четверг, 08.12.2011, 23:37 | Сообщение # 10 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 8
Статус: Offline
| Quote (Dayan) как маленькая гантелька образуют два сцепившихся шарика - один из воды, другой из масла.
Хорошая мысль. А мне больше представляется внутренняя сфера "прилипшая" к краю внешней.
P.S. Надо попросить космонавтов, чтобы проверили... Немного машинного масла и воды думаю не пожалеют.
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Четверг, 08.12.2011, 23:57 | Сообщение # 11 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| А как их попросить?
|
| |
|
|
| Kedr | Дата: Пятница, 09.12.2011, 00:21 | Сообщение # 12 |
|
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 303
Репутация: 8
Статус: Offline
| Quote (Dayan) А как их попросить?
Спроси у Сани Репного, вроде в этом году есть возможность задать вопрос космонавтам на МКС.
|
| |
|
|
| Dayan | Дата: Пятница, 09.12.2011, 01:08 | Сообщение # 13 |
|
Рядовой
Группа: Проверенные
Сообщений: 23
Репутация: 0
Статус: Offline
| Да нет, как-нибудь обойдусь без ответа на этот вопрос.
|
| |
|
|
