15 ИЗБРАННЫХ ПРИМЕРОВ КАПИЛЛЯРНОСТИ - НАУКА - 2026

Капиллярность, характеристика жидкостей, - это явление, при котором поверхность жидкости, которая вступает в контакт с твердым телом, поднимается или опускается. В дополнение к этому, он может смачивать или не смачивать рассматриваемый элемент.

Это свойство зависит от поверхностного натяжения жидкости. Это натяжение обеспечивает сопротивление новому объекту, который вступает в контакт с жидкостью. Поверхностное натяжение связано со сцеплением жидкости, которую мы наблюдаем.

Эффекты капиллярности

В зависимости от присутствующего в этот момент поверхностного натяжения жидкость может подниматься или опускаться через капиллярную трубку. Вот почему он известен как капиллярность.

Чем меньше сцепление молекул жидкости, тем больше жидкость прилипает к новому телу, которое с ней соприкасается. Затем говорят, что жидкость смачивает новое тело и движется вверх по каналу. Подъем будет продолжаться до тех пор, пока не уравновесится поверхностное натяжение.

Избранные примеры капиллярности

Поверхностное натяжение у насекомых

Некоторые насекомые могут ходить по воде, потому что вес насекомого компенсируется сопротивлением воды при ее деформации.

Стеклянная капиллярная трубка

Если поместить стеклянную трубку в емкость с водой, уровень воды в трубке поднимется.

Если мы введем трубку большего диаметра, вода останется на более низком уровне. Поверхность жидкости останется с вогнутой формой, называемой мениском.

Капиллярная трубка в ртути

Если мы введем в ртуть капиллярную трубку, ее уровень будет подниматься по трубке, но с меньшей скоростью, чем вода.

Кроме того, его поверхность будет представлять собой выпуклую кривизну перевернутого мениска.

Поверхностное натяжение в листах

Как и в случае с насекомыми, создаваемое поверхностное натяжение заставляет лист или некоторые цветы плавать в воде и не тонуть, даже если их вес больше, чем у воды.

Подкормка растений

Благодаря явлению капиллярности растения извлекают воду из почвы и переносят ее к своим листьям.

Питательные вещества поднимаются по капиллярам растений, пока не достигнут всех частей растения.

Подъем сока на деревьях

Сок поднимается по дереву благодаря капиллярному отростку. Подъем происходит из-за того, что в листьях происходит испарение жидкости, что вызывает отрицательное давление в ксилеме, вызывая подъем сока из-за действия капиллярности. Он может достигать высоты 3 км подъема.

С бумажной салфеткой

Если мы поместим бумажную салфетку, которая касается поверхности воды и покидает контейнер, вода может пройти через капиллярный процесс через салфетку, покидая контейнер.

Передача воды

Так же, как мы можем заставить жидкость выходить из контейнера, как и в предыдущем примере, если мы соединим два контейнера через абсорбирующий материал, например бумажную салфетку, вода из одного контейнера перейдет в другой.

Моющие средства и мыло поверх воды

Некоторые моющие средства и мыло содержат химические соединения, которые заставляют их оседать на воде, а поверхностное натяжение не позволяет им опускаться.

Подъем воды на землю

Капиллярность некоторых почв заставляет воду подниматься через землю и превышать уровень грунтовых вод, несмотря на то, что это движение противоположно силе тяжести.

Влага на стенах

Капиллярность некоторых стен заставляет воду просачиваться в них и в дома.

Это приводит к тому, что в домах в воздухе повышается концентрация молекул воды, которая называется влажностью.

Макание печенья

Когда мы окунаем печенье в молоко во время завтрака, капиллярность заставляет молоко попадать в печенье, увеличивая его жидкую способность.

Когда молоко поднимается через бисквит, оно разрушает силы сцепления твердого вещества и, следовательно, бисквит ломается.

Масляные свечи

Если мы возьмем кусок масла, воткнем в него фитиль и зажжем спичкой, он загорится.

Однако масло, которое контактирует с кислородом воздуха, не горит. Это происходит потому, что капиллярность свечи позволяет растопленному маслу подниматься через фитиль и действовать как топливо для горения.

Кубики сахара

Капиллярность кубиков сахара означает, что если мы помещаем их в контакт с жидкостью, например с водой, кубики впитывают ее таким образом, что они удерживают жидкость внутри себя.

Если жидкость имеет более высокую концентрацию, чем сахарный кубик, это может вызвать нарушение сил когезии сахарного кубика.

Капиллярность с цветами

Чтобы наблюдать явление капиллярности растений, мы можем погрузить стебель цветка в емкость с красителем.

Благодаря капиллярности цветка вода поднимается к его лепесткам и меняет их цвет.

Капиллярность земли

Чтобы вода поднималась на поверхность земли, земля должна быть пористой. Чем более пористый грунт, тем меньше сила сцепления воды, поэтому вода будет больше просачиваться.

Например, почвы с песком и гравием, будучи более пористыми, быстро истощают воду, в то время как глинистые почвы не стекают и образуют лужи, поскольку поры намного меньше.

Ссылки

1. Peiris MGC, Tenmakone K .. Скорость подъема жидкости в капиллярной трубке. J. Phys. 48 (5), май 1980 г., стр. 415
2. РУЛИНСОН, Джон Шипли; ВИДОМ, Бенджамин. Молекулярная теория капиллярности. Курьерская корпорация, 2013 г.
3. ДЕ ЖЕНН, Пьер-Жиль; БРОШАР-ВЯРТ, Франсуаза; ЧТО, Дэвид. Капиллярность и явления смачивания: капли, пузыри, жемчужины, волны. Springer Science & Business Media, 2013.
4. МАЛЛИНС, Уильям У. Сглаживание почти плоской твердой поверхности из-за капиллярности. Журнал прикладной физики, 1959, т. 30, № 1, с. 77-83.
5. МАЯГОИТИЯ, В.; KORNHAUSER, I. Потенциал адсорбции и капиллярности. Воспоминания о VI съезде Национальной инженерной академии. 1980. с. 238-242.
6. РУИЗ, ВИСЕНТЕ ПАЗ. Преподавание биологии в дошкольных учреждениях и начальной школе с помощью концептуальных организаторов на примере концепции растений.