15 Przykłady najważniejszych cech kapilarności



Kapilarność, cecha cieczy, to zjawisko, które powoduje, że powierzchnia płynu, która wchodzi w kontakt z ciałem stałym, unosi się lub opada. Poza tym może zwilżyć lub nie do danego elementu.

Ta właściwość zależy od napięcia powierzchniowego cieczy. Napięcie to zapewnia odporność na obiekt będący w kontakcie z cieczą. Napięcie powierzchniowe jest związane ze spójnością obserwowanego płynu.

W zależności od napięcia powierzchniowego, które jest w tym momencie, ciecz może unosić się lub opadać przez rurkę kapilarną. Dlatego jest znany jako kapilarność.

Im mniejsza spójność cząsteczek cieczy, płyn przylega do nowego ciała, które się z nim styka.

Mówi się, że wtedy ciecz zwilża nowe ciało i unosi się przez kanał. Wynurzanie będzie kontynuowane, dopóki napięcie powierzchniowe nie zostanie zrównoważone.

Wybrane przykłady kapilarności

Napięcie powierzchniowe owadów

Niektóre owady mogą przechodzić przez wodę, ponieważ ciężar owada jest kompensowany przez opór wody, która ma zostać zdeformowana.

Szklana rurka kapilarna

Jeśli wprowadzimy szklaną rurkę do pojemnika z wodą, poziom wody wzrośnie przez rurkę.

Jeśli wprowadzimy rurę o większej średnicy, woda pozostanie na niższym poziomie. Powierzchnia cieczy pozostanie w kształcie wklęsłym zwanym meniskiem

Rurka kapilarna w rtęci

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

Ponadto jego powierzchnia będzie miała wypukłą krzywiznę odwróconego łąkotki

Napięcie powierzchniowe odchodzi

Tak jak w przypadku owadów, powstające napięcie powierzchniowe powoduje, że liść lub niektóre kwiaty unoszą się w wodzie bez opadania, chociaż jego waga jest większa niż wody

Karmienie roślin

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

Przez rurki kapilarne roślin wznoszą się składniki odżywcze, aby dotrzeć do wszystkich części rośliny.

Wejście na sok na drzewach

Sok wznosi się wzdłuż drzewa dzięki procesowi kapilarności. Wznoszenie jest spowodowane parowaniem cieczy w liściach, co powoduje wytwarzanie podciśnienia w ksylemie, powodując wzrost soku pod wpływem kapilarności. Może osiągnąć wysokość 3 km wynurzania.

Z papierową serwetką

Jeśli umieścimy papierową serwetkę, która dotknie powierzchni wody i która wydostanie się z pojemnika, przez proces kapilarności, woda może poruszać się przez serwetkę sięgającą z pojemnika.

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 na wodzie

Istnieje kilka detergentów i mydeł, które zawierają związki chemiczne, które powodują ich osiadanie na wodzie, a napięcie powierzchniowe zapobiega ich zatonięciu.

Wniebowstąpienie wody na ziemi

Kapilarność niektórych gleb powoduje, że woda unosi się w terenie, dopóki nie przekroczy lustra wody, mimo że jest to ruch przeciwny do grawitacji.

Wilgoć na ścianach

Naczynia włosowate, które obecne są w niektórych ścianach, powodują, że woda przenika do nich i wchodzi do domów.

Powoduje to, że w domach występuje wyższa koncentracja cząsteczek wody w powietrzu, znana jako wilgotność.

Mokre ciasteczka

Kiedy na śniadanie maczamy ciasteczka w mleku, działanie kapilary powoduje, że mleko wchodzi do herbatnika zwiększając w ten sposób pojemność płynu tego samego.

Gdy mleko unosi się przez biszkopt, unieruchamia siły kohezyjne ciała stałego i dlatego herbatnik pęka.

Świece maślane

Jeśli weźmiemy kawałek masła i włożymy w niego knot i zapalimy go zapałką, będzie się palić.

Jednak masło, które ma kontakt z tlenem w powietrzu, nie pali się. Dzieje się tak, ponieważ kapilarność świecy pozwala stopionemu masłu wznieść się przez knot i działać jako paliwo do spalania.

Kostki cukru

Kapilarność kostek cukru sprawia, że ​​jeśli umieścimy je w kontakcie z cieczą, taką jak woda, grudki pochłaniają ją w taki sposób, że zatrzymują w sobie ciecz.

Jeśli płyn jest w wyższym stężeniu niż kostka cukru, może to spowodować pękanie sił kohezyjnych cukru.

Kapilarność z kwiatami

Aby zaobserwować zjawisko kapilarności występujące w roślinach, możemy zanurzyć łodygę kwiatu w pojemniku z barwnikiem.

Dzięki kapilarności kwiatu woda wzrośnie do swoich płatków i zmieni ich kolor.

Kapilarność ziemi

Aby woda wzniosła się na powierzchnię kawałka ziemi, ziemia musi być porowata. Im bardziej porowaty jest teren, tym mniejsze będą siły adhezji wody, dzięki czemu woda będzie filtrować więcej.

Na przykład ziemia z piaskiem i żwirem, która ma być bardziej porowata, szybko odprowadza wodę, podczas gdy gleby gliniaste, woda nie spływają i kałuże, ponieważ pory są znacznie mniejsze

Referencje

  1. Peiris M. G. C., Tenmakone K ... Szybkość narastania cieczy w kapilarze. 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; QUÉRÉ, David.Kapilarność i zjawiska zwilżania: krople, pęcherzyki, perły, fale. Springer Science & Business Media, 2013.
  4. MULLINS, William W. Spłaszczanie prawie płaskiej powierzchni stałej z powodu kapilarności.Journal of Applied Physics, 1959, obj. 30, nr 1, str. 77-83.
  5. MAYAGOITIA, V; KORNHAUSER, I. Potencjał adsorpcji i kapilarności. WMateriały z VI Kongresu Narodowej Akademii Inżynierii. 1980. 238-242.
  6. RUIZ, VICENTE PAZ. Nauczanie biologii w przedszkolu i szkole podstawowej poprzez koncepcyjnych organizatorów, przypadek pojęcia rośliny.