15 Wyróżnione przykłady kapilarności

3114
Abraham McLaughlin

Plik kapilarność, Cechą charakterystyczną cieczy jest zjawisko, które powoduje, że powierzchnia cieczy, która styka się z ciałem stałym, podnosi się lub opada. Oprócz tego, że może, ale nie musi, zwilżyć dany element.

Ta właściwość zależy od napięcia powierzchniowego cieczy. To napięcie zapewnia opór nowemu przedmiotowi, który wchodzi w kontakt z cieczą. Napięcie powierzchniowe jest związane ze spójnością obserwowanego płynu.

Efekty kapilarności

W zależności od napięcia powierzchniowego, które występuje w tym momencie, ciecz może unosić się lub opadać przez rurkę kapilarną. Dlatego nazywa się to kapilarnością.

Im mniejsza spójność cząsteczek cieczy, tym płyn przywiera do nowego ciała, które styka się z nim. Mówi się, że płyn zwilża nowy korpus i przedostaje się do kanału. Podnoszenie będzie kontynuowane do momentu wyrównania napięcia powierzchniowego.

Przedstawione przykłady kapilarności

Napięcie powierzchniowe u owadów

Niektóre owady mogą chodzić po wodzie, ponieważ ciężar owada jest kompensowany przez opór wody, gdy jest zdeformowany.

Szklana rurka kapilarna

Jeśli umieścimy szklaną rurkę w pojemniku z wodą, poziom wody podniesie się przez rurkę.

Jeśli wprowadzimy rurkę o większej średnicy, woda pozostanie na niższym poziomie. Na powierzchni cieczy pozostanie wklęsły kształt zwany meniskiem.

Rurka kapilarna wykonana z rtęci

Wpływ kapilarności na wodę i rtęć.
Źródło: MesserWoland, CC BY-SA 3.0, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Jeśli wprowadzimy rurkę kapilarną do rtęci, jej poziom wzrośnie przez rurkę, ale mniej niż woda.

Ponadto jego powierzchnia będzie przedstawiać wypukłą krzywiznę odwróconego łąkotki.

Napięcie powierzchniowe w arkuszach

Podobnie jak w przypadku owadów, powstające napięcie powierzchniowe powoduje, że liść lub niektóre kwiaty unoszą się w wodzie, nie tonąc, nawet jeśli ich waga jest większa niż wody..

Karmienie roślin

Poprzez zjawisko kapilarności rośliny pobierają wodę z gleby i transportują ją do swoich liści.

Składniki odżywcze wznoszą się przez naczynia włosowate roślin, aż docierają do wszystkich części rośliny.

Sap rośnie na drzewach

Sok wznosi się wzdłuż drzewa dzięki procesowi kapilarnemu. Wzrost wynika z parowania cieczy w liściach, co powoduje powstanie podciśnienia w ksylemie, powodując wzrost soku w wyniku działania kapilarnego. Może osiągnąć wysokość 3 km przewyższenia.

Z papierową serwetką

Jeśli umieścimy papierową serwetkę, która dotyka powierzchni wody i opuszcza pojemnik, dzięki procesowi kapilarnemu woda może przepływać przez serwetkę, opuszczając pojemnik.

Transfer wody

Tak jak możemy sprawić, że płyn wydostanie się z pojemnika, tak jak w poprzednim przykładzie, jeśli połączymy dwa pojemniki przez materiał chłonny, taki jak papierowa serwetka, woda z jednego pojemnika przejdzie do drugiego..

Detergenty i mydła nad wodą

Niektóre detergenty i mydła zawierają związki chemiczne, które powodują ich osadzanie się na wodzie, a napięcie powierzchniowe zapobiega ich opadaniu..

Wniebowstąpienie wody na ziemi

Kapilarność niektórych gleb powoduje, że woda unosi się przez ziemię, aż przekroczy poziom lustra wody, mimo że jest to ruch przeciwny grawitacji..

Wilgoć na ścianach

Kapilarność niektórych ścian powoduje, że woda przedostaje się do nich i do domów.

Powoduje to, że w domach występuje większe stężenie cząsteczek wody w powietrzu, czyli wilgoć..

Maczanie ciasteczek

Kiedy podczas śniadania maczamy ciastka w mleku, działanie kapilarne sprawia, że ​​mleko dostaje się do ciastka, zwiększając w ten sposób jego płynność..

Gdy mleko unosi się przez biszkopt, usuwa siły kohezji ciała stałego, a zatem herbatnik pęka.

Świece maślane

Jeśli weźmiemy kawałek masła i wbimy w niego knot i podpalimy zapałką, to się spali.

Jednak masło, które ma kontakt z tlenem zawartym w powietrzu, nie pali się. Dzieje się tak, ponieważ kapilarność świecy sprawia, że ​​stopione masło unosi się przez knot i działa jako paliwo do spalania..

Kostki cukru

Kapilarność kostek cukru oznacza, że ​​jeśli stykamy je z cieczą, taką jak woda, kostki wchłaniają ją w taki sposób, że zatrzymują w sobie płyn..

Jeśli płyn ma większe stężenie niż kostka cukru, może to spowodować pęknięcie sił spójności kostki cukru.

Kapilarność z kwiatami

Aby obserwować zjawisko kapilarności występujące u roślin, możemy zanurzyć łodygę kwiatu w pojemniku z barwnikiem.

Dzięki kapilarności kwiatu woda podniesie się do płatków i zmieni kolor.

Kapilarność ziemi

Aby woda wypłynęła na powierzchnię ziemi, musi być ona porowata. Im bardziej porowate podłoże, tym mniejsze siły adhezji wody, więc woda będzie filtrować więcej.

Na przykład gleby z piaskiem i żwirem, które są bardziej porowate, szybko odprowadzają wodę, podczas gdy gleby gliniaste woda nie spływa i tworzy kałuże, ponieważ pory są znacznie mniejsze..

Bibliografia

  1. Peiris M. G. C., Tenmakone K… Tempo wzrostu cieczy w rurce kapilarnej. J. Phys. 48 (5) maj 1980, str. 415
  2. ROWLINSON, John Shipley; WIDOM, Benjamin. Molekularna teoria kapilarności. Courier Corporation, 2013.
  3. DE GENNES, Pierre-Gilles; BROCHARD-WYART, Françoise; CO, David.Zjawiska kapilarności i zwilżania: krople, bąbelki, perły, fale. Springer Science & Business Media, 2013.
  4. MULLINY, William W. Spłaszczenie prawie płaskiej stałej powierzchni z powodu kapilarności.Journal of Applied Physics, 1959, t. 30, nr 1, s. 77-83.
  5. MAYAGOITIA, V.; KORNHAUSER, I. Potencjał adsorpcji i kapilarności. NaWspomnienia z VI Kongresu Narodowej Akademii Inżynierii. 1980. s. 238-242.
  6. RUIZ, VICENTE PAZ. Nauczanie biologii w przedszkolu i szkole podstawowej przez organizatorów pojęciowych, przypadek koncepcji rośliny.

Jeszcze bez komentarzy