capilaritate
capilaritate sau Efect capilar (lat. capillaris, în ceea ce privește părul) este comportamentul lichidelor pe care le intră în contact cu capilarele, de ex. prezintă tuburi înguste, fisuri sau goluri în solide.
Alte cunoștințe de specialitate recomandate
8 pași către o cântare curată - și 5 soluții pentru a o menține curată
Cum obțineți rezultate precise de cântărire în fiecare zi?
Cum se verifică rapid pipetele?
Exemplu: Dacă scufundați vertical un tub de sticlă în apă, apa din tubul de sticlă îngust se ridică puțin împotriva forței gravitaționale.
Aceste efecte sunt cauzate de tensiunea superficială a lichidelor în sine și de tensiunea interfațială a lichidelor cu suprafața solidă (în exemplu: sticla).
Efecte
Ascensiunea capilară apare cu lichide care udă materialul capilarului, cum ar fi apa pe sticlă. Apa crește într-un tub de sticlă și formează o suprafață concavă (menisc). Acest comportament se datorează forței de aderență (forță care acționează între două substanțe).
Depresia capilară apare atunci când lichidul nu ude materialul suprafeței vasului. Exemple sunt mercurul pe sticlă sau apa pe sticlă cu o suprafață unsă. Astfel de lichide au un nivel mai scăzut într-un tub decât în împrejurimi și o suprafață convexă.
Cu cât diametrul este mai mic, cu atât este mai mare presiunea capilară și înălțimea de creștere. Un capilar cu diametrul de 1 µm generează o presiune de aspirație de 2,8 bari, care corespunde unei înălțimi de aspirație de 28 de metri cu apă umedă.
Două plăci de sticlă, între care există o peliculă de apă groasă de 1 µm, sunt ținute împreună de apă la o presiune de 2,8 bari. Acesta este motivul pentru care diapozitivele care au devenit umede se rup atunci când încercați să le despărțiți.
Nu există nicio mașină de mișcare perpetuă în care lichidul sări continuu dintr-un tub de sticlă care a fost prea scurt din cauza efectului capilar - acest lucru ar genera în cele din urmă energie potențială. Lichidul crește datorită forțelor adezive pe peretele tubului și deci doar până la capătul acestuia, chiar dacă capilaritatea a permis o înălțime mai mare de creștere.
formulă
Înălțimea urcării H (în metri) a unei coloane de lichid este dată de:
σ = Tensiunea superficială (J/m² sau N/m) θ = Unghiul de contact ρ = Densitatea lichidului (kg/m 3) G = Accelerație datorată gravitației (m/s²) r = Raza tubului (m)
Pentru un tub de sticlă umplut cu apă, care este deschis aerului la nivelul mării,
σ = 0,0728 J/m² la 20 ° C θ = 20 ° = 0,35 rad ρ = 1000 kg/m 3 G = 9,8 m/s²
următoarele rezultate pentru înălțimea de creștere:
Pentru un tub larg cu r = 1 m, rezultă o creștere de 0,014 mm. La 1 cm apa ar crește cu 1,4 mm și cu un capilar cu raza de 0,1 mm cu 14 cm.