co je kapilární akce a jak je ovlivněna gravitací? Ariel & Michal

vzlínání (nebo kapilarita) popisuje schopnost kapaliny téci proti gravitaci v úzkém prostoru, jako tenká trubice.

Tento spontánní povstání kapalina je výsledkem dvou protichůdných sil:

Soudržnosti – přitažlivé síly mezi podobné molekuly nebo atomy, v našem případě na molekuly nebo atomy kapaliny., Voda je například charakterizována vysokou soudržností, protože každá molekula vody může tvořit čtyři vodíkové vazby se sousedními molekulami.

Přilnavost – přitažlivé síly mezi odlišné molekuly nebo atomy, v našem případě je kontaktní plocha mezi částicemi kapaliny a částic, které tvoří trubici.

kapilarita kapaliny je údajně vysoká, když je adheze větší než soudržnost a naopak., Proto znalost kapaliny nestačí k určení, kdy dojde k kapilárnímu působení, protože musíme také znát chemické složení trubice. Tyto dva spolu s kontaktní plochou (průměr trubky) obsahují klíčové proměnné. Například voda v tenké skleněné trubici má silné adhezivní síly v důsledku vodíkových vazeb, které se tvoří mezi molekulami vody a atomy kyslíku ve stěně trubice (sklo = oxid křemičitý = SiO2). Naproti tomu rtuť je charakterizována silnější soudržností, a proto je její kapilárnost mnohem nižší.,

výška (h) kapalina uvnitř trubice je dán vzorcem

Takže to, co“tady děje?

V případě, že síly adheze větší než koheze a gravitace (pokud existuje), molekuly kapaliny lpí na stěně trubice. Budeme pozorovat, že horní povrch kapaliny se stává konkávním (výška kapaliny v kontaktní oblasti je vyšší než její výška ve středu trubice)., Soudržné síly mezi molekulami kapaliny jsou „snaží“, aby se snížilo povrchové napětí (tj. vyrovnejte horní povrch kapaliny a zabránit tak zvýšené plochy v konkávní státu). Přitom molekuly udržet lezení až do ustáleného stavu mezi politikou soudržnosti a přilnavosti je dosaženo (s nebo bez gravitace složka).

to také vysvětluje, proč se tento jev vyskytuje výhradně v tenkých trubkách (také v nepřítomnosti gravitace)., V širších nádobách přichází do styku pouze malá část kapaliny se stěnami nádoby, a proto jsou adhezivní síly zanedbatelné a tekutina se téměř nezvyšuje.

mnoho každodenních jevů je výsledkem kapilárního působení, včetně:

A konečně zajímavý kus trivia:

věděli jste, že Albert Einstein“s vůbec první publikovaný vědecký článek se zabývá vzlínání? Publikoval v němčině v roce 1901, bylo právo Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen („závěry z jevů kapilarita“).,

Přijaté z Wikipedie,