kapillärverkan gör att en vätska kan stiga uppåt mot tyngdkraften. Det är ett viktigt naturfenomen som är funktionsprincipen för flera naturliga och artificiella processer. I denna Vetenskapstruckpost ska vi ta reda på vad kapillärverkan är och ta en titt på några av dess viktiga exempel.
visste du?,
i vissa par material, inklusive kvicksilver och glas, överstiger de intermolekylära krafterna i vätskan (kvicksilver) de mellan det fasta (glaset) och vätskan (kvicksilver). I sådana fall tenderar kapillärverkan att fungera i omvänd ordning.
vill du skriva för oss? Tja, vi letar efter bra författare som vill sprida ordet. Hör av dig så pratar vi…
Låt oss arbeta tillsammans!
När vi lyfter något från marken arbetar vi mot tyngdkraften., Vi kan göra det eftersom vi är mobila varelser med ben och muskler som producerar tillräckligt med mekanisk kraft för att övervinna gravitationsdragningen. Så, till exempel, om vi vill dricka vatten, samlar vi bara det i ett kärl och lyfter det upp till våra munnar.
men hur är det med icke-mobila varelser som tress och växter? Utan att kunna någon form av rörelse, hur kan de övervinna gravitationen och lyfta vatten till olika delar i sitt system? Svaret ligger i kapillärverkan.,
kapillärverkan är ett intressant fenomen som hjälper växter att höja vatten utan att kräva rörelse. Men det är inte allt. Kapillärverkan har också många andra tillämpningar inom fysik, kemi, såväl som i vardagen. I följande avsnitt ska vi försöka förstå kapillärverkan och dess arbete. Vi ska också ta en titt på några av dess gemensamma exempel.,
kapillär Action Definition
kapillär action definieras som rörelse av vätskor inuti mycket smala utrymmen utan hjälp av, och för det mesta i motsats till, yttre krafter såsom gravitation. Det uppstår på grund av den molekylära kraften av attraktion som finns mellan en vätska och dess omgivande fasta ytor.,
om diametern på ett rör görs tillräckligt liten, då en kombination av ytspänning orsakad av sammanhållning inom vätskan och limkrafterna mellan vätskan och behållaren, gör att vätskan lyfts upp och stiger inom röret. Således resulterar kapillärverkan från det tryck som skapas på grund av den kombinerade effekten av sammanhållning och vidhäftning, vilket gör att vätskan arbetar mot tyngdkraften.
fysik bakom kapillärverkan
från ovanstående avsnitt är det uppenbart att kapillärverkan är resultatet av ytspänning och vidhäftning., Låt oss diskutera vad var och en av dessa termer betyder.
Ytspänning
ytspänning är ett fenomen som uppstår som ett resultat av de sammanhängande krafterna som verkar mellan molekylerna i en vätska. De flytande molekyler som finns på ytan av en vätska är inte omgivna av andra flytande molekyler på alla sidor. Som sådan tenderar de att cohere starkare till de som liknar dem. Denna förbättring i den intermolekylära attraktionen mellan molekylerna som finns vid ytan av en vätska kallas ytspänning.,
ytspänning resulterar i bildandet av ett starkt bundet skikt av molekyler på ytan av en vätska, vilket gör det svårare för ett objekt att röra sig fritt jämfört med när det är helt nedsänkt.
sammanhållning och vidhäftning
vill du skriva för oss? Tja, vi letar efter bra författare som vill sprida ordet. Hör av dig så pratar vi…
Låt oss arbeta tillsammans!
molekyler i en vätska upplever två typer av intermolekylära attraktiva krafter., När den attraktiva kraften är mellan som molekyler, dvs mellan molekylerna i en vätska, kallas den som sammanhållning. Fenomenet ytspänning, diskuterat ovan, är ett exempel på sammanhängande krafter mellan molekylerna vid ytan av en vätska och de som finns i resten av den. Sammanhållning är också anledningen till att molekylerna i en droppe vatten hålls samman, vilket ger den sin karakteristiska form.
den andra typen av attraktiv kraft är den som ses mellan olikmolekyler, dvs mellan molekylerna i en vätska och de av en fast substans., Dessa krafter är kända som limkrafter.
till exempel, när en fast yta, såsom ett glasrör, placeras på ytan av vatten, orsakar fenomenet vidhäftning att vattenmolekylerna lockas av glasmolekylerna. Vid ett smalt rör ökar limkrafterna i jämförelse med de sammanhängande krafterna som verkar mellan vattenmolekylerna på ytan, vilket gör att vattnet stiger inuti röret. Detta fenomen är känt som kapillärverkan. Det är intressant att notera att ju smalare röret är desto högre stiger vattnet inuti det på grund av kapillärverkan.,
kapillär Action Experiment
Följande är ett enkelt experiment som du kan utföra hemma som visar kapillärverkan av vatten.
krav
◆ en kopp fylld med vatten
◆ en tom kopp
◆ pappershanddukar
procedur
vrid ihop ett par pappershanddukar tills det bildar något som liknar en bit rep. Detta kommer att fungera som ledning som överför vatten från en kopp till en annan. Placera ena änden av den tvinnade pappershandduken i koppen fylld med vatten och den andra i den tomma koppen.,
Observation
pappershandduken börjar bli mer och mer våt när vatten från hela koppen stiger och färdas genom den tvinnade pappershandduken och börjar fylla den tomma koppen. Efter några minuter börjar den tomma koppen fylla med vatten. Detta fortsätter tills det finns en jämn mängd vatten i båda kopparna.
inferens
pappershandduken har små porer i den som fungerar som kapillärer. Limkrafterna mellan vattenmolekylerna och pappershanddukens molekyler är större än de sammanhängande krafterna mellan själva vattenmolekylerna., När pappershandduken kommer i kontakt med vattnet fyllt i koppen stiger vattnet genom det på grund av kapillärverkan och börjar fylla den tomma koppen tills båda kopparna har lika mycket vatten i dem.
Kapillärverkningsexempel
det finns flera exempel på kapillärverkan i naturen såväl som i konstgjorda applikationer. Följande är en lista några av de vanliga bland dem.
Ögon
kapillärverkan möjliggör dränering av tårvätskan som ständigt produceras i ögonen., I ögonets inre hörn, bakom ögonlocken, finns två canaliculi med en liten diameter, känd som lacrymal kanaler. Deras öppningar kan ses med nakna ögon i lacrymal sacs när ögonlocken är inverterade. Tårvätska inifrån ögonen stiger upp i lacrymal kanalerna tills de blir utvisade.
pappershandduk
pappershanddukar har små porer som finns i dem. När de kommer i kontakt med en vätska tillåter kapillärverkan vätskan att röra sig upp i handduken, vilket gör att pappershanddukarna kan suga upp vätskan.,
svamp
svampar har fler porer i dem jämfört med pappershanddukar. Dessa porer fungerar som små kapillärer, vilket får dem att absorbera en stor mängd vätskor.
reservoarpennor
om du tittar noga på nib av en reservoarpenna, kommer du att märka att den är uppdelad i två. Genom denna smala slits flyttar en tunn bläcklinje ut ur behållaren, så att du kan skriva på ett papper. Bläckens rörelse beror delvis på tyngdkraften som verkar på bläcket som drar den nedåt och delvis på grund av kapillärverkan.,
tunnskiktskromatografi
tunnskiktskromatografi fungerar på principen om kapillärverkan för att separera de olika analyterna i en lösningsmedelsblandning. Den utförs med användning av ett ark av glas, plast eller aluminiumfolie belagd med ett tunt skikt av adsorbentmaterial. När detta ark placeras i lösningsmedelsblandningen stiger de olika analyterna i det på grund av kapillärverkan men i olika takt som möjliggör separation.
ljus
ett ljus brinner på grund av kapillärverkan., När veken av ett ljus tänds, orsakar värmen av flamman stearin att smälta. Det smälta vaxet dras sedan upp genom Wick genom kapillärverkan och levererar det bränsle som behövs för att upprätthålla elden och hålla ljuset brinnande.
växter
kapillärverkan i växter är en av de viktigaste processerna som hjälper dem att överleva. Växternas rötter drar vatten via kapillärverkan från jorden, och levererar sålunda den till olika delar av växten, inklusive stammar, grenar och löv.,
sålunda är kapillärverkan en egenskap av vätskor, varvid vätskorna kan resa genom smala utrymmen eller kapillärer i fasta ämnen, utan hjälp av någon yttre kraft. Det är ett viktigt naturfenomen som har flera applikationer i naturen såväl som i konstgjorda applikationer.
