- A kapilláris jellegzetes példái
- A rovarok felületi feszültsége
- Üveg kapilláris cső
- Kapilláris cső higanyban
- Lemezek felületi feszültsége
- Növény etetés
- Szappan emelkedik a fákban
- Papír szalvéta
- Vízátvitel
- Mosószerek és szappanok víz felett
- A víz felemelkedése a földön
- Nedvesség a falakon
- Mártás sütik
- Vaj gyertyák
- Cukorkockák
- Kapillaritás virágokkal
- A föld kapilláris jellege
- Irodalom
A kapillárisság, amely a folyadékok jellemzője, az a jelenség, amely miatt a szilárd testtel érintkezésbe kerülő folyadék felülete megemelkedik vagy leeshet. Ezen felül nedvesítheti vagy nem nedvesítheti a kérdéses elemet.
Ez a tulajdonság a folyadék felületi feszültségétől függ. Ez a feszültség ellenáll az új tárgynak, amely érintkezésbe kerül a folyadékkal. A felületi feszültség a megfigyelt folyadék kohéziójával függ össze.
Kapilláris hatások
Az abban a pillanatban fennálló felületi feszültségtől függően a folyadék emelkedhet vagy eshet a kapilláriscsőn. Ezért kapillárisnak nevezik.
Minél kevesebb a folyékony molekulák kohéziója, annál inkább tapad a folyadék az új testhez, amely érintkezésbe kerül. Azt mondják, hogy a folyadék nedvesíti az új testet, és felfelé mozgatja a vezetéket. Az emelkedés mindaddig folytatódik, amíg a felületi feszültség kiegyenlítődik.
A kapilláris jellegzetes példái
A rovarok felületi feszültsége
Egyes rovarok átmenhetnek a vízen, ennek oka az, hogy a rovar súlyát a deformált víz ellenállása kompenzálja.
Üveg kapilláris cső
Ha üvegcsövet helyezünk egy víztartályba, akkor a vízszint emelkedik a csövön.
Ha nagyobb átmérőjű csövet vezetünk be, akkor a víz alacsonyabb szinten marad. A folyadék felületét konkáv alaknak, meniszkusznak nevezik.
Kapilláris cső higanyban
Ha egy kapilláris csövet vezetünk be a higanyba, akkor ennek szintje a csövön keresztül emelkedik, de a víznél kisebb sebességgel.
Ezen túlmenően a felülete egy fordított meniszkusz domború görbületét fogja mutatni
Lemezek felületi feszültsége
A rovarokhoz hasonlóan a kialakult felületi feszültség miatt a levél vagy néhány virág süllyedés nélkül úszik a vízben, annak ellenére, hogy súlyuk nagyobb, mint a víznél
Növény etetés
A kapilláris jelenség révén a növények kivonják a vizet a talajból és szállítják a leveleikhez.
A tápanyagok a növények kapillárisán keresztül emelkednek, amíg el nem érik a növény összes részét.
Szappan emelkedik a fákban
A gyümölcslé a kapilláris folyamatnak köszönhetően emelkedik fel a fa mentén. A növekedés annak a ténynek a következménye, hogy a levelekben a folyadék elpárolog, ami negatív nyomást idéz elő a xylemben, aminek következtében az sap megnövekszik a kapilláris hatás következtében. Eléri a 3 km-es emelkedés magasságát.
Papír szalvéta
Ha olyan papír szalvétát helyezünk, amely megérinti a víz felületét és elhagyja a tartályt, akkor a kapilláris folyamaton keresztül a víz áthaladhat a szalvétán, elhagyva a tartályt.
Vízátvitel
Ahogyan a folyadékot ki tudjuk jönni a tartályból, mint az előző példában, ha két tartályt egy abszorbens anyagon, például papír szalvétán keresztül kötünk össze, az egyik tartályból a víz átjut a másikba.
Mosószerek és szappanok víz felett
Vannak olyan tisztítószerek és szappanok, amelyek kémiai vegyületekkel rendelkeznek, amelyek miatt a víz leülepedhet, és a felületi feszültség megakadályozza a süllyedést.
A víz felemelkedése a földön
Bizonyos talajok kapillárissága miatt a víz a talajon keresztül emelkedik, hogy meghaladja a víztáblát, annak ellenére, hogy a gravitációval ellentétes mozgásról van szó.
Nedvesség a falakon
Az egyes falak kapilláris képessége miatt a víz beszivárog bennük és a házakba.
Ez azt okozza, hogy a házakban nagyobb a vízmolekulák koncentrációja a levegőben, amelyet nedvességnek neveznek.
Mártás sütik
Amikor a süteményeket mártunk a tejbe reggeli közben, a kapilláris működése miatt a tej bejut a sütibe, ezáltal növeli folyadékkapacitását.
Ahogy a tej felmegy a kekszen, eltünteti a szilárd anyag kohéziós erőit, ezért a keksz eltörik.
Vaj gyertyák
Ha veszünk egy darab vajat, és beillesztünk egy kanócba, és gyertyával meggyújtjuk, akkor megég.
A levegőben lévő oxigénnel érintkező vaj azonban nem ég. Ez azért történik, mert a gyertya kapilláris képessége lehetővé teszi, hogy az olvasztott vaj a kanókon keresztül emelkedjen és égési tüzelőanyagként működjön.
Cukorkockák
A cukorkockák kapilláris jellege azt jelenti, hogy ha egy folyadékkal, például vízzel érintkezésbe hozzuk őket, a kocka úgy szívja fel, hogy a folyadék bennük maradjon.
Ha a folyadék nagyobb koncentrációban van, mint a cukorkocka, akkor ez okozhatja a cukorkocka kohéziós erőinek megszakítását.
Kapillaritás virágokkal
A növényekben előforduló kapilláris jelenség megfigyelésére bemeríthetjük a virág szárát egy színezőanyaggal ellátott tartályba.
A virág kapillárisán keresztül a víz fel fog emelkedni a szirmai felé, és megváltoztatja színét.
A föld kapilláris jellege
Ahhoz, hogy a víz egy földfelszínre emelkedjen, a földnek porózusnak kell lennie. Minél porózusabb a talaj, annál alacsonyabb a víz tapadási erõssége, így a víz jobban kiszivárog.
Például a homokos és kavicsos talajok, mivel porózusabbak, gyorsan ürítik a vizet, míg az agyag talajoknál a víz nem csapódik le, és pocsolyákat képeznek, mivel a pórusok sokkal kisebbek
Irodalom
- Peiris MGC, Tenmakone K.. A folyadék emelkedésének sebessége egy kapilláris csőben. J. Phys. 48 (5), 1980. május, p. 415
- ROWLINSON, John Shipley; WIDOM, Benjamin. A kapilláris molekuláris elmélete. Courier Corporation, 2013.
- DE GENNES, Pierre-Gilles; BROCHARD-WYART, Françoise; MI, David. Kapilláris és nedvesedési jelenségek: cseppek, buborékok, gyöngyök, hullámok. Springer Science & Business Media, 2013.
- MULLINS, William W. Szinte sík szilárd felület síkodása kapillárisság miatt. Journal of Applied Physics, 1959, kötet. 30. sz., 1. o. 77-83.
- MAYAGOITIA, V.; KORNHAUSER, I. Adszorpció és kapilláris képesség. A Nemzeti Mérnöki Akadémia VI. Kongresszusa emlékeiben. 1980. o. 238-242.
- RUIZ, VICENTE PAZ. A biológia oktatása az óvodai és az általános iskolákban fogalmi szervezőkön keresztül, a növény koncepciójának esete.