капілярність
капілярність або Капілярний ефект (лат. capillaris, Що стосується волосся) - це поведінка рідин, які вони виявляють у твердих речовинах при контакті з капілярами, наприклад, вузькими трубками, щілинами або порожнинами.
Надалі рекомендовані знання спеціалістів
8 кроків до чистого накипу - і 5 рішень, щоб підтримувати його в чистоті
Як ви отримуєте точні результати зважування щодня?
Як швидко перевірити піпетки?
Приклад: Якщо занурити скляну трубку вертикально у воду, вода у вузькій скляній трубці трохи підніметься проти сили тяжіння.
Ці ефекти спричинені поверхневим натягом самих рідин та міжфазним натягом рідин із твердою поверхнею (у прикладі: скло).
Ефекти
Капілярне піднесення відбувається з рідинами, які змочують матеріал капіляра, наприклад, вода на склі. Вода піднімається в скляній трубці і утворює увігнуту поверхню (меніск). Така поведінка зумовлена силою зчеплення (силою, яка діє між двома речовинами).
Капілярна депресія виникає, коли рідина не змочує матеріал поверхні судини. Прикладами можуть служити ртуть на склі або вода на склі зі змащеною поверхнею. Такі рідини мають нижчий рівень у трубці, ніж в оточенні, і опуклу поверхню.
Чим менший діаметр, тим більший капілярний тиск і висота підйому. Капіляр діаметром 1 мкм створює всмоктувальний тиск 2,8 бар, що відповідає висоті всмоктування 28 метрів з вологою водою.
Дві скляні пластини, між якими знаходиться плівка води товщиною 1 мкм, утримуються водою під тиском 2,8 бар. Ось чому слайди, які стали сирими, ламаються, коли ви намагаєтесь їх розірвати.
Немає вічного двигуна, в якому рідина безперервно випливала із скляної трубки, яка була занадто короткою через капілярний ефект - це в кінцевому підсумку генерувало б потенційну енергію. Рідина піднімається через адгезійні сили на стінку трубки і, отже, лише до її кінця, навіть якщо капілярність дозволяла більшу висоту підйому.
формула
Висота підйому H (у метрах) стовпчика рідини дається:
σ = Поверхневий натяг (Дж/м2 або Н/м) θ = Кут контакту ρ = Густина рідини (кг/м 3) G = Прискорення під дією сили тяжіння (м/с²) р = Радіус трубки (м)
Для наповненої водою скляної трубки, яка відкрита для повітря на рівні моря,
σ = 0,0728 Дж/м² при 20 ° C θ = 20 ° = 0,35 рад ρ = 1000 кг/м 3 G = 9,8 м/с²
отримані наступні результати для висоти підйому:
Для широкої трубки с р = 1 м, це призводить до підйому не помітного 0,014 мм. На 1 см вода підніметься на 1,4 мм, а з капіляром радіусом 0,1 мм - на 14 см.