Good Mood

działanie kapilarne pozwala cieczy wznieść się w górę pod wpływem siły grawitacji. Jest to ważne zjawisko naturalne, na którym opiera się zasada działania kilku procesów naturalnych i sztucznych. W tym poście dowiemy się, czym jest działanie kapilarne i przyjrzymy się niektórym z jego ważnych przykładów.

Czy wiesz?,

w niektórych parach materiałów, w tym rtęci i szkła, siły międzycząsteczkowe w cieczy (rtęć), przekraczają siły między ciałem stałym (szkło) i cieczą (rtęć). W takich przypadkach działanie kapilarne ma tendencję do działania odwrotnego.

kiedy podnosimy coś z ziemi, pracujemy przeciwko grawitacji., Jesteśmy w stanie to zrobić, ponieważ jesteśmy mobilnymi stworzeniami z kośćmi i mięśniami, które wytwarzają wystarczającą siłę mechaniczną, aby przezwyciężyć przyciąganie grawitacyjne. Na przykład, jeśli chcemy pić wodę, po prostu zbieramy ją w naczyniu i podnosimy do naszych ust.

ale co z niemobilnymi stworzeniami, takimi jak Tres i rośliny? Nie będąc zdolnymi do jakiejkolwiek formy ruchu, jak są w stanie przezwyciężyć grawitację i podnieść wodę do różnych części swojego systemu? Odpowiedź leży w działaniu kapilarnym.,

działanie kapilarne jest ciekawym zjawiskiem, które pomaga roślinom podnosić wodę bez konieczności ruchu. Ale to nie wszystko. Działanie kapilarne ma również wiele innych zastosowań w fizyce, chemii, a także w życiu codziennym. W poniższych sekcjach postaramy się zrozumieć działanie kapilarne i jego działanie. Przyjrzymy się również niektórym z jego powszechnych przykładów.,

działanie kapilarne definicja

działanie kapilarne definiuje się jako ruch cieczy wewnątrz bardzo wąskich przestrzeni bez pomocy i przez większość czasu w opozycji do sił zewnętrznych, takich jak grawitacja. Występuje z powodu molekularnej siły przyciągania, która istnieje między cieczą a otaczającymi ją powierzchniami stałymi.,

Jeśli średnica rury jest wystarczająco mała, to połączenie napięcia powierzchniowego spowodowanego kohezją w cieczy i siłami klejenia między cieczą a pojemnikiem powoduje, że ciecz jest podnoszona i podnoszona w rurze. Tak więc działanie kapilarne wynika z ciśnienia powstałego w wyniku połączonego efektu spójności i adhezji, co sprawia, że ciecz działa przeciwko sile grawitacji.

Fizyka za działaniem kapilarnym

z powyższego rozdziału jasno wynika, że działanie kapilarne jest wynikiem napięcia powierzchniowego i przyczepności., Omówmy, co oznacza każdy z tych terminów.

napięcie powierzchniowe

napięcie powierzchniowe jest zjawiskiem, które występuje w wyniku sił spoistych działających między cząsteczkami cieczy. Cząsteczki cieczy obecne na powierzchni cieczy nie są otoczone przez inne cząsteczki cieczy ze wszystkich stron. Jako takie, mają tendencję do silniejszej spójności z tymi, które są do nich podobne. To wzmocnienie przyciągania międzycząsteczkowego między cząsteczkami obecnymi na powierzchni cieczy jest znane jako napięcie powierzchniowe.,

napięcie powierzchniowe powoduje powstawanie silnie spajanej warstwy cząsteczek na powierzchni cieczy, co utrudnia obiektowi swobodne poruszanie się w porównaniu z całkowitym zanurzeniem.

chcesz napisać do nas? Cóż, szukamy dobrych pisarzy, którzy chcą rozpowszechniać informacje. Skontaktuj się z nami i porozmawiamy…

pracujmy razem!

cząsteczki w cieczy doświadczają dwóch rodzajów sił przyciągania międzycząsteczkowego., Gdy siła przyciągania znajduje się między podobnymi cząsteczkami, tj. między cząsteczkami cieczy, określa się ją jako spójność. Omawiane powyżej zjawisko napięcia powierzchniowego jest przykładem sił spoistych pomiędzy cząsteczkami znajdującymi się na powierzchni cieczy a obecnymi w jej pozostałej części. Spójność jest również powodem, dla którego cząsteczki w kropli wody są trzymane razem nadając jej charakterystyczny kształt.

inny rodzaj siły przyciągania to ta widziana między cząsteczkami, tj. między cząsteczkami cieczy a cząsteczkami ciała stałego., Siły te są znane jako siły adhezyjne.

na przykład, gdy stała powierzchnia, taka jak szklana rurka, jest umieszczona na powierzchni wody, zjawisko adhezji powoduje przyciąganie cząsteczek wody przez cząsteczki szkła. W przypadku wąskiej rurki siły klejące zwiększają się w porównaniu z siłami spoistymi działającymi między cząsteczkami wody na powierzchni, co powoduje, że woda unosi się wewnątrz rurki. Zjawisko to znane jest jako działanie kapilarne. Warto zauważyć, że im węższa jest rura, tym wyższa woda unosi się wewnątrz niej z powodu działania kapilarnego.,

eksperyment działania kapilarnego

poniżej znajduje się prosty eksperyment, który można wykonać w domu, który demonstruje działanie kapilarne wody.

wymagania

◆ kubek wypełniony wodą
◆ pusty kubek
◆ Ręczniki papierowe

procedura

przekręć kilka ręczników papierowych, aż utworzy coś podobnego do kawałka liny. Będzie to działać jako przewód, który przenosi wodę z jednego kubka do drugiego. Umieść jeden koniec skręconego ręcznika papierowego w kubku wypełnionym wodą, a drugi w pustym kubku.,

obserwacja

ręcznik papierowy zaczyna być coraz bardziej mokry, gdy woda z pełnego kubka unosi się i przemieszcza się przez skręcony ręcznik papierowy i zaczyna napełniać pusty kubek. Po kilku minutach pusty kubek zaczyna napełniać się wodą. Trwa to aż do uzyskania równej ilości wody w obu filiżankach.

ręcznik papierowy ma w sobie drobne pory, które działają jak naczynia włosowate. Siły przyczepności między cząsteczkami wody a cząsteczkami ręcznika papierowego są większe niż siły spoiste między cząsteczkami samej wody., Tak więc, gdy ręcznik papierowy wchodzi w kontakt z wodą napełnioną w kubku, woda unosi się przez nią z powodu działania kapilarnego i zaczyna napełniać pusty kubek, dopóki oba kubki nie będą miały równej ilości wody.

przykłady działania kapilarnego

istnieje kilka przykładów działania kapilarnego w przyrodzie, a także w zastosowaniach wytwarzanych przez człowieka. Poniżej znajduje się lista kilku popularnych spośród nich.

Oczy

działanie kapilarne umożliwia drenaż płynu łzowego, który jest stale wytwarzany w oczach., W wewnętrznym kąciku oczu, za powiekami, znajdują się dwa kanaliki o niewielkiej średnicy, zwane kanalikami łzowymi. Ich otwory można zobaczyć gołymi oczami w workach lakrymalnych, gdy powieki są odwrócone. Płyn łzowy z wnętrza oczu unosi się do przewodów łzowych, dopóki nie zostanie wydalony.

ręcznik papierowy

ręczniki papierowe mają obecne w nich małe pory. Gdy wchodzą w kontakt z cieczą, działanie kapilarne pozwala cieczy przenieść się do ręcznika, umożliwiając w ten sposób ręcznikom papierowym moczenie cieczy.,

gąbki

gąbki mają w sobie więcej porów w porównaniu do ręczników papierowych. Pory te działają jak drobne naczynia włosowate, powodując, że pochłaniają dużą ilość płynów.

pióra wieczne

jeśli przyjrzysz się uważnie stalówce pióra wiecznego, zauważysz, że jest ona podzielona na dwie części. Przez tę wąską szczelinę, cienka linia atramentu przesuwa się ze zbiornika, umożliwiając pisanie na papierze. Ruch atramentu jest częściowo spowodowany siłą grawitacji działającą na atrament ciągnący go w dół, a częściowo działaniem kapilarnym.,

chromatografia cienkowarstwowa

chromatografia cienkowarstwowa działa na zasadzie działania kapilarnego w celu oddzielenia różnych analitów mieszaniny rozpuszczalnika. Wykonuje się go za pomocą arkusza szkła, plastiku lub folii aluminiowej pokrytej cienką warstwą materiału adsorbującego. Gdy ten arkusz jest umieszczony w mieszaninie rozpuszczalnika, różne anality w nim wznoszą się ze względu na działanie kapilarne, ale w różnych szybkościach pozwalających na oddzielenie.

świece

świeca pali się w wyniku działania kapilarnego., Kiedy knot świecy jest zapalony, ciepło płomienia powoduje stopienie wosku świecy. Stopiony wosk jest następnie wyciągany przez Knot za pomocą działania kapilarnego i dostarcza paliwo potrzebne do podtrzymania ognia i podtrzymania palenia świecy.

rośliny

działanie kapilarne u roślin jest jednym z najważniejszych procesów, które pomagają im przetrwać. Korzenie roślin pobierają wodę poprzez działanie kapilarne z gleby, a tym samym dostarczają ją do różnych części rośliny, w tym łodyg, gałęzi i liści.,

tak więc działanie kapilarne jest właściwością cieczy, w której ciecze są w stanie podróżować przez wąskie przestrzenie lub naczynia włosowate w ciałach stałych, bez pomocy jakiejkolwiek siły zewnętrznej. Jest to ważne zjawisko naturalne, które ma kilka zastosowań w przyrodzie, jak również w zastosowaniach człowieka.