Lăsați lichidul să umezească complet pereții capilarului. Meniscul are în acest caz forma unei emisfere (figura 7.27) cu o rază egală cu raza canalului capilar r. Apoi imediat sub meniscul concav (la punctul A), presiunea lichidului va fi mai mică decât presiunea atmosferică p0 cu o cantitate - (vezi § 7.6):
La o adâncime h corespunzătoare nivelului de lichid într-un vas larg (la punctul B), presiunea hidrostatică ρgh este adăugată la această presiune, unde ρ este densitatea lichidului. Într-un vas larg la același nivel, adică direct sub suprafața plană a lichidului (la punctul C), presiunea este egală cu presiunea atmosferică p0. Deoarece lichidul este în echilibru, presiunile la același nivel (la punctele B și C) sunt egale. Prin urmare,
Înălțimea creșterii lichidului în capilar este direct proporțională cu tensiunea superficială și este invers proporțională cu raza canalului capilar și densitatea lichidului.
Adâncimea h, care este scufundată în capilară, este de asemenea calculată prin formula (7.7.3). Puteți verifica singur această declarație.
Formula (7.7.3) poate fi utilizată pentru a determina tensiunea superficială a. Pentru aceasta, este necesar să se măsoare cât mai exact posibil înălțimea de creștere a lichidului h și raza canalului tubului r. Cunoscând densitatea lichidului ρ. tensiunea superficială a poate fi găsită din formula:
Aceasta este una dintre metodele cele mai comune pentru determinarea tensiunii de suprafață.
Capsele în natură, viață și tehnologie
Este extrem de important ca plantele să se miște și să conserve apa în sol. Solul are o structură liberă și există intervale între particulele individuale. Golurile înguste sunt capilare. Prin cursuri capilare, apa se ridică în sistemul de rădăcini al plantelor și le furnizează cu sărurile necesare și sărurile nutritive.
Pe capilare, apa din sol crește și se evaporă intens (figura 7.28). Pentru a reduce evaporarea, trebuie să distrugeți capilarele. Acest lucru se realizează prin slăbirea solului.
Uneori este necesar, dimpotrivă, să crească fluxul de umiditate prin capilare. Apoi solul se rostogolește, crescând numărul de canale capilare.
Este curios, dar poate apa cu substanțe dizolvate în ea să se ridice la vârfurile de arbori înalți din cauza tensiunii de suprafață (înălțime, de exemplu, lemn de culoare roșie mai mare de 100 m). Raza capilarelor din lemn este cuprinsă între 0,01 și 0,3 mm. Prin urmare, în cele mai subți capilare, apa nu se ridică peste 1,5 m. Datorită presiunii atmosferice, aceasta nu se poate ridica mai mult de 10 m, chiar dacă se formează un vacuum la capătul tubului. Nu poate ridica apa și presiunea osmotică, datorită căruia presiunea din soluție este mai mare decât în lichidul pur.
Există singura ipoteză: apa din capilare este într-o stare extinsă, dar nu este ruptă datorită atracției moleculelor sale. Pe măsură ce apa se evaporă din frunze, forța de atracție o ridică în sus. Măsurătorile directe au arătat că presiunea din capilarii lemnului este într-adevăr negativă și poate ajunge la -25 atm.
În viața de zi cu zi, fenomenele capilare sunt utilizate într-o mare varietate de circumstanțe. Atunci când aplicați hârtie blotting, îndepărtați cerneala excesivă de la literă, o cârpă de bumbac sau de lână ștergeți locurile umede de pe masă sau de pe podea. Utilizarea prosoapelor, servetelelor este posibilă numai datorită prezenței capilarelor în ele. Creșterea kerosenului sau a stearinei topite de-a lungul fitilelor de lămpi și lumânări se datorează prezenței în fitile a canalelor capilare. În tehnică, ca una dintre modalitățile de furnizare a lubrifiantului la detaliile mașinilor, uneori se utilizează o metodă de alimentare cu ulei de fitil.
În industria construcțiilor, este necesar să se țină seama de creșterea umidității din sol de-a lungul porilor materialelor de construcție. Din cauza zidurilor umede ale clădirilor. Pentru a proteja fundația și pereții împotriva efectelor apei subterane și a umezelii, este utilizată hidroizolarea, acoperind fundația cu bitum fierbinte (lichid) sau material rulant rezistent la apă (pardoseală sau material de acoperire).
Tuburi înguste (capilare) în natură și tehnologie sunt multe. În aceste tuburi, lichidul se ridică în sus până la o înălțime
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: