Good Mood

kapillarkrefter gir en væske til å stige oppover, mot tyngdekraften. Det er en viktig naturlig fenomen som er den fungerer prinsippet av flere naturlige og kunstige prosesser. I denne ScienceStruck innlegget, vi skal finne ut hva som kapillarkrefter er, og ta en titt på noen av sine viktige eksempler.

Visste Du at?,

I noen par av materialer, inkludert kvikksølv og glass, intermolecular styrker i væske (kvikksølv), overstiger de mellom solid (glass) og væske (kvikksølv). I slike tilfeller, kapillarkrefter har en tendens til å jobbe i revers.

Når vi løfter noe fra bakken, vi jobber mot tyngdekraften., Vi er i stand til å gjøre det fordi vi er mobile skapninger med bein og muskler som produserer nok mekanisk kraft til å overvinne gravitasjonskraft. Så, for eksempel, hvis vi ønsker å drikke vann, vi bare samle det i et fartøy og løfte den opp til munnen.

Men hva om ikke-mobile skapninger som hårlokk og planter? Uten å være i stand til noen form for bevegelse, hvordan er de i stand til å overvinne tyngdekraften og heis vann til ulike deler i systemet deres? Svaret ligger i kapillarkrefter.,

kapillarkrefter er et interessant fenomen som bidrar til planter heve vann uten at det er bevegelse. Men det er ikke alt. Kapillarkrefter har også mange andre programmer i fysikk, kjemi, samt i hverdagen. I de følgende avsnittene skal vi prøve å forstå kapillarkrefter, og dens arbeider. Vi skal også ta en titt på noen av sine vanlige eksempler.,

kapillarkrefter Definisjon

kapillarkrefter er definert som bevegelse av væske inne i svært smale områder uten hjelp av, og det meste av tiden i opposisjon til, eksterne krefter som gravitasjon. Det oppstår på grunn av den molekylære gravitasjonskraften som eksisterer mellom væske og dens omkringliggende faste overflater.,

Hvis diameteren av en tube er gjort tilstrekkelig liten, så en kombinasjon av overflatespenning forårsaket av samhold i væsken og lim krefter mellom væsken og beholderen, fører til at væske for å bli løftet opp og stige i løpet av røret. Dermed kapillarkrefter resultater fra trykket opprettet på grunn av den kombinerte effekten av samhold og heft, noe som gjør den flytende arbeid mot tyngdekraften.

Fysikk Bak kapillarkrefter

Fra avsnittet over, er det klart at kapillarkrefter er resultatet av overflatespenning og heft., Kan diskutere hva hver av disse begrepene betyr.

overflatespenning

overflatespenning er et fenomen som oppstår som et resultat av den samlende krefter som virker mellom molekylene i en væske. Væsken molekyler er tilstede på overflaten av en væske er ikke omgitt av andre flytende molekyler på alle sider. Som sådan, de har en tendens til å samstemme mer på det sterkeste til de som er lik dem. Denne forbedringen i inter-molekylær tiltrekning mellom molekyler er tilstede på overflaten av en væske som kalles overflatespenning.,

overflatespenning resulterer i dannelsen av et sterkt bundet lag med molekyler på overflaten av en væske, noe som gjør det vanskeligere for et objekt til å bevege seg fritt i forhold til når det er helt nedsenket.

Samhold og Heft

Molekylene i en væske oppleve to typer inter-molekylær attraktive styrker., Når tiltrekningskraften mellom som molekyler, dvs., mellom molekylene i en væske, det er betegnet som samhold. Fenomenet overflatespenning, som er diskutert ovenfor, er et eksempel på helhetlig krefter mellom molekyler på overflaten av en væske og de som er til stede i resten av det. Samhold er også grunnen til at molekylene i en dråpe vann er holdt sammen og gir den sin karakteristiske form.

Den andre typen av tiltrekningskraften er ett sett i motsetning mellom molekyler, dvs., mellom molekylene i en væske, og de av et solid., Disse kreftene er kjent som lim styrker.

For eksempel, når en solid overflate, for eksempel et glass rør som er plassert på overflaten av vannet, fenomenet vedheft fører til vannmolekylene å være tiltrukket av glass molekyler. I tilfelle av en smal tube lim styrker økning i forhold til samlet kreftene som virker mellom vann molekyler på overflaten, noe som fører vannet til å stige inne i røret. Dette fenomenet er kjent som kapillarkrefter. Det er interessant å merke seg at smalere røret er, jo høyere vannet stiger inne i den på grunn av kapillarkrefter.,

kapillarkrefter Eksperiment

følgende er et enkelt eksperiment som du kan utføre hjemme som demonstrerer kapillarkrefter av vann.

Krav

◆ En kopp fylt med vann
◆ En tom kopp
◆ tørkepapir

Prosedyre

Vri sammen et par av papirhåndklær før det danner noe som ligner på et stykke tau. Dette vil fungere som rør som overfører vann fra en kopp til en annen. Plasser den ene enden av twisted papir håndkle i begeret fylt med vann, og den andre inn i den tomme koppen.,

Observasjon

papir håndkle begynner å bli mer og mer våt som vann fra full kopp stiger, og reiser gjennom vridd papir håndkle og begynner å fylle den tomme koppen. Etter et par minutter, tom kopp begynner å fylles med vann. Dette fortsetter helt til det er en jevn mengde vann i begge cupene.

Slutning

tørkepapir har små porer i det som virker som kapillærer. Limet krefter mellom molekyler av vann og molekyler av papir håndkle er større enn den samlende krefter mellom molekylene i vann selv., Dermed, når papir håndkle er brakt i kontakt med vannet er fylt i cupen, vannet stiger gjennom det på grunn av kapillarkrefter, og begynner å fylle den tomme koppen før både kopper har en lik mengde vann i dem.

kapillarkrefter Eksempler

Det er flere eksempler på kapillarkrefter i naturen så vel som i menneskeskapte programmer. Følgende er en liste over noen av de vanligste blant dem.

Øyne

kapillarkrefter tillater drenering av rive væske som er i stadig produseres i øynene., I det innerste hjørnet av øynene, bak øyelokkene, to canaliculi å ha en liten diameter, kjent som lacrymal kanaler, er til stede. Deres åpninger kan sees med nakne øyne innenfor lacrymal sekker når øyelokkene er invertert. Rive væske fra øynene stige til lacrymal kanaler til de blir utvist.

Papir håndkle

tørkepapir har små porer stede i dem. Når de kommer i kontakt med væske, kapillarkrefter tillater væske til å flytte inn i et håndkle, slik at tørkepapir for å suge væsken.,

Svamp

Svamper har mer porene i dem som sammenlignet med tørkepapir. Disse porene fungere som minutters kapillærer, noe som fører dem til å absorbere store mengder væsker.

Fountain penner

Hvis du ser nøye på nib av pennen, vil du legge merke til at det er delt i to. Gjennom dette trang åpning, en tynn linje av blekk beveger seg ut av reservoaret, slik at du kan skrive på et papir. Bevegelsen av blekk er delvis på grunn av tyngdekraften som virker på blekk trekke det nedover, og delvis på grunn av kapillarkrefter.,

Tynt lag kromatografi

Tynt lag kromatografi fungerer på prinsippet om kapillarkrefter for å skille de ulike analyttene av et løsemiddel blandingen. Det er utført ved hjelp av et ark av glass, plast eller aluminiumsfolie belagt med et tynt lag av adsorbent materiale. Når dette arket er plassert i løsemiddel blanding, de ulike analyttene i det stige på grunn av kapillarkrefter, men på forskjellige måter slik at for separasjon.

Stearinlys

Et stearinlys brenner på grunn av kapillarkrefter., Når veken av et stearinlys er tent, varmen fra flammen fører til at stearinen smelter. Smeltet voks er deretter trukket opp gjennom veken av kapillarkrefter og leverer drivstoff som trengs for å opprettholde brannen og hold stearinlys som brenner.

Planter

kapillarkrefter i planter er en av de mest essensielle prosesser som hjelper dem å overleve. Røttene av plantene trekke vann via kapillarkrefter fra jord, og dermed gi det til de ulike delene av anlegget, inkludert stammer, greiner og blader.,

Derfor, kapillarkrefter er en eiendom av væsker, hvor væsker som er i stand til å reise gjennom trange eller kapillærer i faste stoffer, uten hjelp av en ytre kraft. Det er en viktig naturlig fenomen som har flere program i naturen så vel som i menneskeskapte programmer.