Good Mood

kapillær handling tillader en væske at stige opad mod tyngdekraften. Det er et vigtigt naturfænomen, som er funktionsprincippet for flere naturlige og kunstige processer. I dette ScienceStruck-indlæg skal vi finde ud af, hvad kapillær handling er, og se på nogle af dens vigtige eksempler.

vidste du det?,

i nogle par materialer, herunder kviksølv og glas, overstiger de intermolekylære kræfter i væsken (kviksølv) dem mellem det faste stof (glas) og væsken (kviksølv). I sådanne tilfælde har kapillærvirkning tendens til at virke omvendt.

Når vi løfter noget fra jorden, arbejder vi mod tyngdekraften., Vi er i stand til det, fordi vi er mobile væsener med knogler og muskler, der producerer nok mekanisk kraft til at overvinde tyngdekraften. Så hvis vi for eksempel ønsker at drikke vand, samler vi det bare i et fartøj og løfter det op til vores mund.

men hvad med ikke-mobile væsner som tress og planter? Uden at være i stand til nogen form for bevægelse, hvordan er de i stand til at overvinde tyngdekraften og løfte vand til forskellige dele i deres system? Svaret ligger i kapillær handling.,

kapillær handling er et interessant fænomen, der hjælper planter med at hæve vand uden at kræve bevægelse. Men det er ikke alt. Kapillær handling har også mange andre applikationer inden for fysik, kemi såvel som i hverdagen. I de følgende afsnit skal vi forsøge at forstå kapillær handling og dens arbejde. Vi vil også se på nogle af dens almindelige eksempler.,

kapillarvirkning Definition

Capillary action er defineret som den bevægelse af væsker inde i meget smalle rum uden bistand af, og det meste af tiden i opposition til, ydre kræfter, såsom tyngdekraft. Det opstår på grund af den molekylære tiltrækningskraft, der eksisterer mellem en væske og dens omgivende faste overflader.,

hvis diameteren af et rør er lavet tilstrækkeligt lille, får en kombination af overfladespænding forårsaget af samhørighed i væsken og klæbekræfterne mellem væsken og beholderen væsken til at løftes op og stige inden i røret. Således er kapillærvirkning resultatet af det tryk, der er skabt på grund af den kombinerede virkning af samhørighed og vedhæftning, hvilket får væsken til at arbejde mod tyngdekraften.

fysik bag kapillær handling

fra ovenstående afsnit er det klart, at kapillær handling er resultatet af overfladespænding og vedhæftning., Lad os diskutere, hvad hver af disse udtryk betyder.

Overfladespænding

overfladespænding er et fænomen, der opstår som et resultat af den sammenhængende kræfter, der virker mellem molekylerne i en væske. De flydende molekyler, der er til stede ved overfladen af en væske, er ikke omgivet af andre flydende molekyler på alle sider. Som sådan har de en tendens til at hænge stærkere sammen med dem, der ligner dem. Denne forbedring i den inter-molekylære tiltrækning mellem molekylerne til stede ved overfladen af en væske er kendt som overfladespænding.,

overfladespænding resulterer i dannelsen af et stærkt bundet lag af molekyler på overfladen af en væske, hvilket gør det vanskeligere for et objekt at bevæge sig frit sammenlignet med når det er helt nedsænket.

samhørighed og vedhæftning

molekyler i en væske oplever to typer inter-molekylære attraktive kræfter., Når den attraktive kraft er mellem lignende molekyler, dvs. mellem molekylerne i en væske, betegnes det som samhørighed. Fænomenet overfladespænding, diskuteret ovenfor, er et eksempel på sammenhængende kræfter mellem molekylerne ved overfladen af en væske og dem, der er til stede i resten af den. Samhørighed er også grunden til, at molekylerne i en dråbe vand holdes sammen, hvilket giver det sin karakteristiske form.

den anden type attraktiv kraft er den, der ses mellem I modsætning til molekyler, dvs.mellem molekylerne af en væske og molekylerne af et fast stof., Disse kræfter er kendt som klæbende kræfter.

for eksempel, når en fast overflade, såsom et glasrør, placeres på overfladen af vand, forårsager fænomenet vedhæftning vandmolekylerne at blive tiltrukket af glasmolekylerne. I tilfælde af et smalt rør øges klæbekræfterne i sammenligning med de sammenhængende kræfter, der virker mellem vandmolekylerne på overfladen, hvilket får vandet til at stige inde i røret. Dette fænomen er kendt som kapillær virkning. Det er interessant at bemærke, at jo smalere røret er, jo højere stiger vandet inde i det på grund af kapillærvirkning.,

kapillarvirkning Eksperiment

følgende er et simpelt eksperiment, som du kan udføre derhjemme, der viser den kapillarvirkning af vand.

Krav

◆ En kop fyldt med vand
◆ En tom kop
◆ Papir håndklæder

Procedure

Twist sammen et par papirservietter, indtil det danner noget, der ligner et stykke reb. Dette vil fungere som ledningen, der overfører vand fra en kop til en anden. Placer den ene ende af det snoet papirhåndklæde i koppen fyldt med vand, og den anden i den tomme kop.,

Observation

papirhåndklædet begynder at blive mere og mere vådt, når vand fra den fulde kop stiger og bevæger sig gennem det snoede papirhåndklæde og begynder at fylde den tomme kop. Efter et par minutter begynder den tomme kop at fylde med vand. Dette fortsætter, indtil der er en jævn mængde vand i begge kopper.

inferens

papirhåndklædet har små porer i det, der fungerer som kapillærer. De klæbende kræfter mellem vandmolekylerne og papirhåndklædets molekyler er større end de sammenhængende kræfter mellem selve vandmolekylerne., Således, når køkkenrulle er bragt i kontakt med vand fyldt i koppen, vandet stiger igennem det på grund af kapillarvirkning og begynder at fylde den tomme kop, indtil begge kopper har en tilsvarende mængde vand i dem.

kapillær handling eksempler

Der er flere eksempler på kapillær handling i naturen såvel som i menneskeskabte applikationer. Følgende er en liste over nogle af de almindelige blandt dem.

øjne

kapillær handling tillader dræning af tårevæsken, der konstant produceres i øjnene., I det indre hjørne af øjnene, bag øjenlågene, er to canaliculi med en lille diameter, kendt som lacrymal kanaler, til stede. Deres åbninger kan ses med blotte øjne i lacrymal sacs, når øjenlågene er omvendt. Tårevæske fra øjnene stiger op i lacrymale kanaler, indtil de bliver udvist.

papirhåndklæde

papirhåndklæder har små porer til stede i dem. Når de kommer i kontakt med en væske, tillader kapillærvirkning væsken at bevæge sig op i håndklædet, hvilket gør det muligt for papirhåndklæderne at suge væsken.,

svamp

svampe har flere porer i dem sammenlignet med papirhåndklæder. Disse porer fungerer som små kapillærer, hvilket får dem til at absorbere en stor mængde væsker.

fyldepenne

Hvis du ser nøje på spidsen af en fyldepen, vil du bemærke, at den er delt i to. Gennem denne smalle spalte bevæger en tynd blæklinje sig ud af reservoiret, så du kan skrive på et papir. Blækets bevægelse skyldes dels tyngdekraften, der virker på blækket, der trækker det nedad, og dels på grund af kapillærvirkning.,

Tyndlagskromatografi

Tyndlagskromatografi virker på princippet om kapillær virkning for at adskille de forskellige analytter af en opløsningsmiddelblanding. Det udføres ved hjælp af et ark glas, plast eller aluminiumsfolie belagt med et tyndt lag adsorbentmateriale. Når dette ark placeres i opløsningsmiddelblandingen, stiger de forskellige analytter i det på grund af kapillær virkning, men i forskellige hastigheder, der muliggør adskillelse.

stearinlys

et stearinlys brænder på grund af kapillær virkning., Når vægen af et stearinlys tændes, får flammens varme stearinlyset til at smelte. Den smeltede voks trækkes derefter op gennem vægen ved kapillær handling og leverer det brændstof, der er nødvendigt for at opretholde ilden og holde lyset brændende.

planter

kapillær virkning i planter er en af de mest væsentlige processer, der hjælper dem med at overleve. Planternes rødder trækker vand via kapillær handling fra jorden og leverer det således til forskellige dele af planten, herunder stængler, grene og blade.,

kapillærvirkning er således en egenskab af væsker, hvor væskerne er i stand til at rejse gennem smalle rum eller kapillærer i faste stoffer uden hjælp af nogen ekstern kraft. Det er et vigtigt naturfænomen, som har flere anvendelser i naturen såvel som i menneskeskabte applikationer.