mikä on kapillaarivaikutus ja miten painovoima vaikuttaa siihen? Ariel & Michal

Kapillaari (tai kapillaarisuus) kuvaa kykyä neste virtaamaan painovoimaa vastaan, kapeaan tilaan, kuten ohut putki.

Tämä spontaani nouseva neste on tulosta kaksi vastakkaista voimaa:

Koheesio – houkuttelevia voimia välillä vastaavia molekyylejä tai atomeja, meidän tapauksessa molekyylit tai atomit nestettä., Vettä, esimerkiksi, on ominaista korkea koheesio koska jokainen vesimolekyyli voi muodostaa neljä vetysidokset naapurimaiden molekyylejä.

Tarttuvuus – houkutteleva voimat välillä erilaisia molekyylejä tai atomeja, meidän tapauksessa välinen kosketuspinta hiukkasia, neste, ja hiukkasia, jotka muodostavat putken.

nesteen kapillaarisuuden sanotaan olevan suuri, kun tarttuvuus on suurempi kuin yhteenkuuluvuus, ja päinvastoin., Näin ollen tieto nesteestä ei riitä määrittämään, milloin kapillaarivaikutus tapahtuu, koska meidän on myös tiedettävä putken kemiallinen koostumus. Nämä kaksi muodostavat yhdessä kosketusalueen (putken halkaisija) kanssa tärkeimmät muuttujat. Esimerkiksi, vesi-ohut lasi putki on vahva liima voimia, koska vetysidokset, jotka muodostavat välillä vesimolekyylejä ja hapen atomien putki seinä (lasi = piitä = SiO2). Elohopealle sen sijaan on ominaista vahvempi yhteenkuuluvuus, ja siksi sen kapillaarisuus on paljon pienempi.,

– korkeus (h) nesteen sisällä putki on kaavasta

Joten mitä”s tekeillä?

jos voimat tarttuvuus on suurempi kuin ne, yhteenkuuluvuuden ja vakavuus (jos se on olemassa), molekyylit nesteen kiinni seinään putki. Havaitsemme, että ylä-nesteen pinnan tulee kovera (korkeus nesteen kontaktipinta on suurempi kuin sen korkeus keskellä putki)., Yhtenäinen voimien välillä molekyylien neste on ”yrittää” vähentää pintajännitystä (eli litistää ylä-nesteen pinnan ja siten estää lisääntynyt pinta-ala kovera tila). Tällöin molekyylit pitää kiivetä ylös, kunnes vakaan tilan välistä yhteenkuuluvuutta ja tarttuvuus saavutetaan (tai ilman painovoiman komponentti).

Tämä selittää myös sen, miksi ilmiö esiintyy yksinomaan ohuissa putkissa (myös painovoiman puuttuessa)., Laajemman alukset, vain pieni murto-osa neste joutuu kosketuksiin astian seinät, ja niin liima voimat ovat merkityksettömiä ja on tuskin nousee nestettä.

Monet arkipäivän ilmiöt ovat seurausta kapillaari-ilmiön, mukaan lukien:

Ja lopulta mielenkiintoinen pala trivia:

tiesitkö, että Albert Einstein”s ensimmäinen koskaan julkaistu tieteellinen artikkeli käsittelee kapillaari? Julkaistu saksaksi vuonna 1901, se oli oikeutettu Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen (”johtopäätöksiä ilmiöitä kapillaarisuus”).,

Hyväksytty Wikipedia