- Przedstawione przykłady kapilarności
- Napięcie powierzchniowe u owadów
- Szklana rurka kapilarna
- Rurka kapilarna wykonana z rtęci
- Napięcie powierzchniowe w arkuszach
- Karmienie roślin
- Sap rośnie na drzewach
- Z papierową serwetką
- Transfer wody
- Detergenty i mydła nad wodą
- Wniebowstąpienie wody na ziemię
- Wilgoć na ścianach
- Maczanie ciasteczek
- Świece maślane
- Kostki cukru
- Kapilarność z kwiatami
- Kapilarność ziemi
- Bibliografia
Kapilarność, charakterystyczna dla cieczy, to zjawisko, które powoduje, że powierzchnia płynu, który styka się z ciałem stałym, unosi się lub opada. Ponadto może zwilżyć przedmiotowy przedmiot lub nie.
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. Następnie mówi się, że płyn zwilża nowy korpus i przemieszcza się w górę kanału. Wznoszenie będzie kontynuowane do momentu wyrównania napięcia powierzchniowego.
Przedstawione przykłady kapilarności
Napięcie powierzchniowe u owadów
Niektóre owady mogą przechodzić przez wodę, 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
Jeśli wprowadzimy rurkę kapilarną do rtęci, jej poziom wzrośnie przez rurkę, ale w mniejszym tempie 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, mimo że ich waga jest większa niż wody.
Karmienie roślin
Poprzez zjawisko kapilarności rośliny pobierają wodę z gleby i transportują ją do swoich liści.
Substancje odżywcze wznoszą się przez naczynia włosowate roślin, aż dotrą do wszystkich części rośliny.
Sap rośnie na drzewach
Sok wznosi się wzdłuż drzewa dzięki procesowi kapilarnemu. Wzrost wynika z faktu, że w liściach następuje parowanie cieczy, które powoduje wytwarzanie 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 przepłynąć 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 materiałem chłonnym, takim jak papierowa serwetka, woda z jednego pojemnika przejdzie do drugiego.
Detergenty i mydła nad wodą
Istnieją detergenty i mydła, które zawierają związki chemiczne powodujące osadzanie ich na wodzie, a napięcie powierzchniowe zapobiega ich opadaniu.
Wniebowstąpienie wody na ziemię
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 sprawia, że woda wnika do nich i do domów.
Powoduje to, że w domach występuje większe stężenie cząsteczek wody w powietrzu, czyli wilgoć.
Maczanie ciasteczek
Kiedy podczas śniadania zanurzamy ciastka w mleku, działanie kapilarne powoduje, że mleko dostaje się do ciastka, zwiększając w ten sposób jego płynność.
Gdy mleko unosi się przez biszkopt, usuwa siły kohezji ciała stałego i dlatego herbatnik pęka.
Świece maślane
Jeśli weźmiemy kawałek masła, 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 cukru wchłaniają ją w taki sposób, że zatrzymują w niej płyn.
Jeśli płyn ma większe stężenie niż kostka cukru, może to spowodować złamanie sił spójności kostki cukru.
Kapilarność z kwiatami
Aby zaobserwować zjawisko kapilarności występujące u roślin, możemy zanurzyć łodygę kwiatu w pojemniku z barwnikiem.
Dzięki kapilarności kwiatu woda uniesie 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 bardziej przesiąkać.
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
- Peiris MGC, Tenmakone K .. Tempo wzrostu cieczy w rurce kapilarnej. J. Phys. 48 (5) maj 1980, str. 415
- ROWLINSON, John Shipley; WIDOM, Benjamin. Molekularna teoria kapilarności. Courier Corporation, 2013.
- DE GENNES, Pierre-Gilles; BROCHARD-WYART, Françoise; CO, David. Zjawiska kapilarności i zwilżania: krople, bąbelki, perły, fale. Springer Science & Business Media, 2013.
- MULLINY, William W. Spłaszczenie prawie płaskiej stałej powierzchni z powodu kapilarności. Journal of Applied Physics, 1959, t. 30, nr 1, s. 77-83.
- MAYAGOITIA, V.; KORNHAUSER, I. Potencjał adsorpcji i kapilarności. We wspomnieniach z VI Kongresu Narodowej Akademii Inżynierii. 1980. s. 238-242.
- RUIZ, VICENTE PAZ. Nauczanie biologii w przedszkolu i szkole podstawowej przez organizatorów pojęciowych, przypadek koncepcji rośliny.