Mitä kapillaarisia ilmiöitä ja miten niitä selitetään?

Jos pidät juomasekoituksia tai muita juomia putkesta, olet todennäköisesti huomannut, että kun yksi sen päistä laskeutuu nesteeseen, juoman määrä on hieman korkeampi kuin kupissa tai lasissa. Miksi tämä tapahtuu? Yleensä ihmiset eivät ajattele sitä. Mutta fyysikot, joilla on tällaisia ilmiöitä, ovat jo pitkään voineet opiskella hyvin ja jopa antoivat heille omaa nimeään - kapillaarien ilmiöitä. Meidän on myös selvitettävä, miksi tämä tapahtuu ja miten tämä ilmiö selitetään.

Miksi kapillaarifenomit esiintyvät?

Luonnossa kaikella, mitä tapahtuu, on järkevä selitys. Jos neste kastuu (esim. Vesi muoviputkessa), se nousee putkeen ja jos se ei liota (esimerkiksi elohopeaa lasikartiossa), laske alas. Mitä pienempi tällaisen kapillaarin säde, sitä suurempi neste nousee tai laskee. Mikä selittää tällaiset kapillaarilogiikat? Fysiikka kertoo, että ne ilmenevät pintajännitysvoimien vaikutuksesta. Jos tarkastat tarkasti kapillaarissa olevan nesteen pintakerrosta, näet, että sen muodosta se edustaa tiettyä ympyrää. Sen rajalla, ns. Pintajännityksen voima painaa putken seiniä. Lisäksi kostutusnesteen suuntauksen vektoria käännetään alaspäin ja kostutusnesteen kohdalle kääntyy ylöspäin. Newtonin kolmannen lain mukaan se väistämättä aiheuttaa vastakkaisen paineen, joka on sama kuin moduulissa. Se vain nostaa tai putoaa kapeassa putkessa. Tämä selittää kaikentyyppisiä kapillaarisia ilmiöitä. Kuitenkin varmasti monilla oli jo looginen kysymys: "Ja milloin nesteen nosto tai lasku pysähtyy?" Näin tapahtuu silloin, kun painovoima tai Archimedesin voima tasapainottaa voimaa, joka aiheuttaa nesteen liikkumisen pitkin putkea.

Miten voin käyttää kapillaarisia ilmiöitä?

Yhdellä tämän ilmiön soveltamisesta, joka on yleistynyt paperitavaran tuotannossa, lähes jokainen opiskelija tai opiskelija tuntee. Luultavasti olet jo arvannut, että se oli kapillaarikynää.
Hänen laitteensa avulla voit kirjoittaa melkein mihin tahansa asentoon, ja ohuen ja selkeän jäljen paperilla on jo pitkään tehnyt tämän aiheen erittäin suosittu kirjallisen veljeskunnan keskuudessa. Kapillaari-ilmiöitä käytetään myös maataloudessa liikkumisen säätelemiseksi ja maaperän kosteuden säilyttämiseksi. Kuten tiedätte, viljelymaassa on löysä rakenne, jossa sen yksittäisten hiukkasten välillä on kapeita aukkoja. Itse asiassa se on vain kapillaari. Niille vesi pääsee juuristoon ja antaa kasveille tarvittavan kosteuden ja hyödyllisten suolojen. Näiden polkujen lisäksi myös maaperä vesi nousee ja nopeasti haihtuu. Tämän prosessin estämiseksi sinun on tuhottava kapillaarit. Juuri tähän tarkoitukseen maaperän irtoaminen suoritetaan. Ja joskus on päinvastainen tilanne, kun sitä vaaditaan lisäämään veden liikkumista kapillaareissa. Tällöin maahan siirretään ulos, minkä vuoksi kapeiden kanavien määrä kasvaa. Päivittäisessä elämässä kapillaarisia ilmiöitä käytetään erilaisissa olosuhteissa. Blotting paperin, pyyhkeiden ja lautasliinojen käyttö, petojen käyttö kerosiinilampuissa ja teknologiassa - kaikki tämä on mahdollista johtuen kapeiden pitkän kanavien koostumuksesta.