Капиларност - Факултет за физика
Семејно стебло на Млечниот пат
Целосно интегрирана контрола на нанодијамантите
Малку поблиску до сонцето
Она што ги прави starsвездите да светат
Еднонасочна улица за електрони
Стотици примероци од Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica пронајдени во нов преброј
Нашиот сончев систем е формиран за помалку од 200.000 години
капиларност
капиларност или Капиларен ефект (лат. капиларис, Во врска со влакната) е однесувањето на течностите што тие ги контактираат со капиларите, на пр. B. тесни цевки, пукнатини или празнини во цврсти материи. Овие ефекти се предизвикани од површинскиот напон на самите течности и меѓуповршниот напон помеѓу течностите и цврстата површина. Пример е мала стаклена цевка потопена во вода, во која водата во тесната стаклена цевка се крева малку наспроти силата на гравитацијата.
Ефекти
На Капиларно искачување се јавува со течности што го влажни материјалот на капиларот, како што е вода на стакло или на влакна од хартија. Водата се крева во стаклена цевка и формира една конкавна Површина (менискус). Ова однесување се должи на силата на адхезија (сила што дејствува помеѓу две супстанции).
На Депресија на капиларите се јавува кога течноста не го навлажнува материјалот на површината на садот. Примери се жива на стакло или вода на стакло со подмачкана површина. Таквите течности имаат пониско ниво во цевка отколку во околината и а конвексни површина.
До одреден минимален дијаметар, колку е помал дијаметарот на капиларите, толку е поголем капиларниот притисок и порастот, видете ја формулата и табелата подолу.
Марамчето има голема апсорпција ако неговата структура не се сруши под притисок на капиларите.
Во цевка, течноста се крева како резултат на лепило на theидот на цевката, а со тоа само до нејзиниот крај, дури и ако капиларноста дозволува поголема висина на пораст.
Во заострената цевка, површинскиот напон води филм со течност кон помалиот дијаметар, што во случај на пипета промовира празнење.
Груб-грануларен, кршен капиларен слој спречува зголемување на влагата во зградите или оштетување на мраз на површините на патот.
Формула (капиларна равенка)
Висината на искачувањето Х. колона течност е дадена со:
$ \ сигма $ = Површинска напнатост θ = Агол на контакт ρ = Густина на течноста Г. = Забрзување поради гравитацијата р = Радиус на цевката
За стаклена цевка исполнета со вода што е отворена кон воздухот на ниво на море (1.013,25 hPa):
$ \ сигма $ = 0,0728 J/m² на 20 ° C θ = 20 ° = 0,35 рад ρ = 1000 кг/м2 Г. = 9,81 m/s²
следниве резултати за висината на порастот:
$ h \ приближно \ frac4 \ cdot 10 ^ \ mathrm ^> $
| 1 м | 0,014 мм |
| 10 сантиметри | 0,14 мм |
| 1 см | 1,4 мм |
| 1 мм | 14 мм |
| 0,1 мм | 14 см |
| 0,01 мм | 1,4 м |
Равенката Вашбурн ги опишува капиларните текови во порозни материјали без да размисли за гравитацијата.
Молекуларна разгледување
Во основа, ефектот на капиларност се заснова на молекуларните сили што се јавуваат во рамките на една материја (кохезивни сили) и на интерфејсот помеѓу течност, цврста (wallид на садот) и гас (на пр. Воздух) (лепило) Честопати капиларниот ефект има и значење на површинска напнатост.
Внатре во телото, силите што дејствуваат на одредена молекула од нејзината околина се откажуваат едни со други. Меѓутоа, на рабовите има резултатска сила која, во зависност од материјалот, е насочена или во течноста или надвор од неа. Ако ефектот на wallидот на садот против кохезивните сили во течноста е мал, тогаш добиената сила се насочува кон внатрешноста на течноста. Неговата површина е закривена надолу на местото на контакт со wallидот и не го навлажнува wallидот на садот (на пример, жива во стаклениот сад). Меѓутоа, ако ефектот на wallидот на садот против кохезивните сили во течноста е голем, тогаш добиената сила се насочува кон wallидот на садот и течноста се наведнува нагоре на работ. Течноста го навлажнува wallидот (на пр. Вода или нафта во стаклен сад).
Практични апликации
Пенкало за мастило: Пример за апликација е пенкало или пенкало или нејзиниот ремен. Како по правило, има мала, кружна дупка на половина од нејзината должина, во која се собира мастилото, од каде што се пренесува со капиларно дејство преку многу фин процеп до врвот.
Хартија: Не е можно да се напише со течно мастило на невлажнувачка површина. Затоа, пишувањето на стакло со пенкало за фонтана е тешко возможно затоа што мастилото не ја навлажнува стаклената површина и со тоа не се држи до неа. Мастилото може да се држи до медиумите за мокрење, како што е хартијата. Хартијата исто така го апсорбира мастилото со помош на капиларен ефект, можно е дури и да се напише наопаку.
Растенија: Кај дрвјата и другите растенија, водата се апсорбира од корените, а потоа се транспортира до круната, каде што испарува од стоматите на лисјата (или иглите) или е потребна за фотосинтеза. Кога се транспортира против гравитацијата, испарувањето во горната област на растението делува како вшмукување (вшмукување на потење), кохезивните сили на водата во растението спречуваат да се искине протокот на течност, а капиларниот ефект со осмотскиот ефект (притисок на коренот) го фаворизира искачувањето. [1] Според новите откритија, дрвјата можат да достигнат максимална висина од 130 метри, бидејќи осмотскиот притисок заедно со капиларните сили веќе не е доволен за надминување на гравитацијата. [2]
Хемија: Во хартиена хроматографија, капиларниот ефект се користи со тоа што раствор се капнува врз специјална хартија и се крева на неа, а компонентите на растворот се носат заедно. Поради различното растојание, ткаенините можат да се одделат.
Лек: Со цел да извлечете мала количина на крв, можете да направите мала пункција во садовите на прстите или ушниот лобус и да држите тенка цевка за собирање во која крвта се крева поради капиларниот ефект и на тој начин може да се собере.
Текстил: Сличен ефект на вшмукување како кај хартијата, исто така, може да се забележи кај партали за чистење или ткаенини. Истото важи и за сунѓерите. За хартија, чистење партали и сунѓери, важи следново: колку е поголема внатрешната површина (по волумен), толку е поголем ефектот на вшмукување.
Лемење: Истиот ефект се јавува при лемење: течниот лемење тече низ капиларното дејство во јазот на фитинзи од бакарни цевки, на пример. Wireичана мрежа, плетенка за одлемување, често се користи за одлемување на електронски компоненти од печатени плочки.
Квалитетот на резултатот од лемењето веднаш се препознава од обликот на конусот за лемење. Нели треба овој конкавна и изострен рамно на таблата, најверојатно станува збор за спој на ладно лемење. Заради капиларитетот, можно е и „надземно“ лемење.
Градба: Во куќи и конструкции без соодветни заштитни мерки, капиларниот ефект често може да се забележи во asonидањето - овде, сепак, непожелен, бидејќи употребените градежни материјали овозможуваат зголемување на влагата во различни степени против гравитацијата (претежно од земјата во директен контакт со земјата) во зависност од содржината на порите. Топлинската спроводливост на градежниот материјал се зголемува со зголемување на апсорпцијата на влагата, така што загубите на топлина во зградата се зголемуваат. На пример, wallsидовите направени од цигли (лесно изгорени), газобетон (т.н. "газобетон") и тули од песок-вар имаат висока апсорпција, додека тврдопечените тули (клинкер) и бетонот имаат значително помал капиларен ефект. Со цел да се прекине протокот на капиларите во зградите, водоотпорни одвојувачки слоеви, на пр. B. инсталиран лист со битумен.
Енологија: Во енологијата, винометри се користат за мерење на содржината на етанол во вината, кои се засноваат на капиларноста на виното, што зависи од содржината на етанол.