Good Mood

kapilární působení umožňuje kapalině stoupat nahoru proti gravitační síle. Je to důležitý přírodní jev, na kterém je princip fungování několika přírodních a umělých procesů. V tomto příspěvku ScienceStruck zjistíme, co je kapilární akce, a podíváme se na některé z jejích důležitých příkladů.

Věděli jste?,

V některých dvojici materiálů, včetně rtuti a skla, mezimolekulární síly uvnitř kapaliny (rtuti), vyšší než ty tuhé (sklo) a kapaliny (rtuti). V takových případech má kapilární účinek tendenci pracovat obráceně.

Když něco zvedáme ze země, pracujeme proti gravitaci., Jsme schopni tak učinit, protože jsme mobilní stvoření s kostmi a svaly, které produkují dostatek mechanické síly k překonání gravitačního tahu. Takže například, pokud chceme pít vodu, prostě ji sbíráme do nádoby a zvedáme ji do úst.

ale co nemobilní tvorové, jako je treska a rostliny? Aniž by byli schopni jakékoli formy pohybu, jak jsou schopni překonat gravitaci a zvednout vodu do různých částí svého systému? Odpověď spočívá v kapilárním působení.,

kapilární akce je zajímavý jev, který pomáhá rostlinám zvyšovat vodu bez nutnosti pohybu. Ale to není všechno. Kapilární akce má také mnoho dalších aplikací ve fyzice, chemii i v každodenním životě. V následujících částech se pokusíme porozumět kapilárnímu působení a jeho práci. Podíváme se také na některé z jeho běžných příkladů.,

vzlínání Definice

vzlínání je definován jako pohyb kapaliny uvnitř velmi úzké prostory bez pomoci, a většinu času v opozici, vnější síly, jako je gravitace. Vyskytuje se kvůli molekulární síle přitažlivosti, která existuje mezi kapalinou a okolními pevnými povrchy.,

v Případě, že průměr trubky je dostatečně malý, pak kombinace povrchové napětí způsobené soudržnosti uvnitř kapaliny a adhezivní síly mezi kapalinou a nádoby, způsobí, že kapalina se zvedla a vzestup uvnitř trubice. Tak, vzlínání výsledky z tlaku, vytvořené v důsledku kombinovaného účinku soudržnost a přilnavost, což činí kapalina působí proti síle gravitace.

fyzika za kapilárním působením

z výše uvedeného úseku je zřejmé, že kapilární působení je výsledkem povrchového napětí a adheze., Pojďme diskutovat o tom, co každý z těchto podmínek znamená.

Povrchové Napětí

Povrchové napětí je jev, který se vyskytuje jako výsledek soudržné síly působící mezi molekulami kapaliny. Kapalné molekuly přítomné na povrchu kapaliny nejsou na všech stranách obklopeny jinými molekulami kapaliny. Jako takové mají tendenci se silněji soustředit na ty, které jsou jim podobné. Toto zvýšení mezimolekulární přitažlivosti mezi molekulami přítomnými na povrchu kapaliny je známé jako povrchové napětí.,

povrchové napětí vede k tvorbě silně vázané vrstvy molekul na povrchu kapaliny, což ztěžuje volný pohyb objektu ve srovnání s tím, kdy je zcela ponořen.

soudržnost a přilnavost

molekuly v kapalině mají dva typy intermolekulárně atraktivních sil., Když je přitažlivá síla mezi podobnými molekulami, tj. mezi molekulami kapaliny, nazývá se to soudržnost. Fenomén povrchového napětí, uvedených výše, je příkladem soudržné síly mezi molekulami na povrchu kapaliny a přítomných ve zbytku. Soudržnost je také důvodem, proč jsou molekuly v kapce vody drženy pohromadě a dávají mu svůj charakteristický tvar.

další typ přitažlivá síla je vidět mezi na rozdíl od molekul, tj. mezi molekulami kapaliny a pevné., Tyto síly jsou známé jako adhezivní síly.

například když je na povrch vody umístěn pevný povrch, jako je skleněná trubice, fenomén adheze způsobuje, že molekuly vody jsou přitahovány skleněnými molekulami. V případě, že úzké trubice, lepicí síly, zvýšení ve srovnání s soudržné síly působící mezi molekulami vody na povrchu, což způsobuje, že voda stoupat uvnitř trubice. Tento jev je známý jako kapilární působení. Je zajímavé poznamenat, že čím užší je trubka, tím vyšší je voda v ní kvůli kapilárnímu působení.,

vzlínání Experiment

toto je jednoduchý experiment, který můžete provádět doma, které ukazuje vzlínání vody.

Požadavky

◆ šálku s vodou
◆ prázdný šálek
◆ Papírové ručníky

Postup

Twist dohromady pár papírových ručníků, až se vytvoří něco jako kus provazu. To bude fungovat jako potrubí, které přenáší vodu z jednoho šálku do druhého. Umístěte jeden konec zkrouceného papírového ručníku do šálku naplněného vodou a druhý do prázdného šálku.,

Pozorování

papírové ručníky začíná stále více a více mokrý jako voda z plného poháru stoupá a cestuje přes kroucený papírový ručník a začíná vyplnění prázdného šálku. Po několika minutách se prázdný šálek začne plnit vodou. To pokračuje, dokud není v obou šálcích rovnoměrné množství vody.

Inference

papírový ručník má v sobě malé póry, které působí jako kapiláry. Adhezivní síly mezi molekulami vody a molekulami papírového ručníku jsou větší než soudržné síly mezi molekulami samotné vody., Tak, když papírový ručník je přiveden do kontaktu s vodou naplněné v šálku, voda stoupá přes to vzhledem k vzlínání a začíná vyplňovat prázdný šálek do obou hrnků stejné množství vody v nich.

příklady kapilárních akcí

existuje několik příkladů kapilárního působení v přírodě i v umělých aplikacích. Následuje seznam několika běžných z nich.

oči

kapilární působení umožňuje odvodnění slzné tekutiny, která se neustále produkuje v očích., Ve vnitřním rohu očí, za víčky, jsou přítomny dvě kanalikuly s malým průměrem, známé jako lakrymální kanály. Jejich otvory lze vidět pouhým okem v lakrymálních sáčcích,když jsou víčka obrácena. Slzná tekutina zevnitř očí stoupá do lakrymálních kanálků, dokud se nevyloučí.

papírový ručník

papírové ručníky mají v nich malé póry. Když přicházejí do styku s kapalinou, kapilární působení umožňuje kapalině pohybovat se do ručníku, což umožňuje papírovým utěrkám namočit kapalinu.,

houba

houby mají více pórů v nich ve srovnání s papírovými ručníky. Tyto póry působí jako minutové kapiláry, což způsobuje, že absorbují velké množství tekutin.

plnicí pera

Pokud se podíváte pozorně na hrot plnicího pera, zjistíte, že je rozdělen na dvě části. Prostřednictvím této úzké štěrbiny se tenká linie inkoustu pohybuje z nádrže, což vám umožní psát na papír. Pohyb inkoustu je částečně způsoben gravitační silou působící na inkoust, který ho táhne dolů, a částečně kvůli kapilárnímu působení.,

chromatografie na Tenké vrstvě

Tenké vrstvě chromatografie funguje na principu vzlínání za účelem oddělení různých analytů ze směsi rozpouštědel. Provádí se pomocí listu skleněné, plastové nebo hliníkové fólie potažené tenkou vrstvou adsorbentního materiálu. Když je tento list umístěn ve směsi rozpouštědel, různé analyty v něm vystupují v důsledku kapilárního působení, ale v různých rychlostech umožňujících separaci.

svíčky

svíčka hoří v důsledku kapilárního působení., Když svítí knot svíčky, teplo plamene způsobí roztavení svíčkového vosku. Roztavený vosk je pak vytažen přes knot kapilárním působením a dodává palivo potřebné k udržení ohně a udržení hoření svíčky.

rostliny

kapilární působení v rostlinách je jedním z nejdůležitějších procesů, které jim pomáhají přežít. Kořeny rostlin čerpat vodu přes vzlínání z půdy, a tedy, dodáváme ho do různých částí rostliny, včetně stonky, větve a listy.,

kapilární působení je tedy vlastností kapalin, přičemž kapaliny jsou schopny cestovat úzkými prostory nebo kapiláry v pevných látkách bez pomoci jakékoli vnější síly. Je to důležitý přírodní jev, který má několik použití v přírodě i v umělých aplikacích.