Kādas ir kapilārās parādības un kā tās tiek izskaidrotas?

Ja jums patīk dzert kokteiļus vai citus dzērienus no caurules, jūs droši vien pamanījāt, ka, ja viens no tā galiem tiek ievilkts šķidrumā, dzēriena līmenis tajā ir nedaudz augstāks nekā tasi vai glāzē. Kāpēc tas notiek? Parasti cilvēki par to nedomā. Bet fizikiem, piemēram, šīm parādībām jau sen ir laiks mācīties labi un pat deva viņiem savu vārdu - kapilāras parādības. Mūsu kārta ir arī izpētīt, kāpēc tas notiek un kā šī parādība tiek izskaidrota.

Kāpēc notiek kapilārā parādība?

Dabā viss, kas notiek, ir saprātīgs skaidrojums. Ja šķidrums mitrina (piemēram, ūdeni plastmasas mēģenē), tas iet uz augšu caurulīti un, ja tas nav mērcēšanas (piemēram, dzīvsudrabu stikla konuss), tad iet uz leju. Un jo mazāks ir šāda kapilāra rādiuss, jo augstāks šķidrums palielinās vai samazinās. Kas izskaidro šādas kapilārās parādības? Fizika saka, ka tie rodas virsmas spiediena spēku ietekmē . Ja paskatās kapilārā šķidruma virsmas slānī, jūs varat redzēt, ka tā formā tā ir noteikta apļa. Gar tā robežu tā saucamā virsmas spiediena spēks ietekmē caurules sienas. Turklāt mitrināšanas šķidrumam tā virziena vektors ir pagriezts uz leju, un šķidrumam, kas nesasilst, tas tiek pagriezts uz augšu. Saskaņā ar Newtona trešo likumu, tas neizbēgami rada pretēju spiedienu, kas ir vienāds ar to modulī. Tas tikai padara šķidruma palielināšanos vai kritumu šaurā caurulē. Tas izskaidro visu veidu kapilārās parādības. Tomēr, protams, daudziem jau bija loģisks jautājums: "Un kad būs šķidruma pieturas pacelšana vai nolaišana?" Tas notiks gadījumā, kad smaguma spēks vai Arhimēda spēks līdzsvaro spēku, kas izraisa šķidruma pārvietošanos cauruļvadā.

Kā es varu izmantot kapilāro parādību?

Ar vienu no šī parādības lietojumiem, kas kļuvis plaši izplatīts kancelejas preču ražošanā, gandrīz katrs students vai students ir pazīstams. Jūs droši vien jau uzminējāt, ka tā bija kapilāro pildspalvu.
Viņas ierīce ļauj rakstīt gandrīz jebkurā vietā, un uz papīra plānas un skaidras zīmes šis materiāls jau sen ir ļoti populārs rakstīšanas brālības vidū. Arī kapilāras parādības lauksaimniecībā plaši izmanto, lai regulētu kustību un saglabātu mitrumu augsnē. Kā jūs zināt, zeme, kurā aug kultūraugu audzēšana, ir brīvs, jo starp atsevišķām daļiņām pastāv šauras spraugas. Patiesībā tas nav nekas cits kā kapilārs. Uz tiem ūdens nonāk sakņu sistēmā un nodrošina augus ar nepieciešamo mitrumu un derīgiem sāļiem. Tomēr pa šiem ceļiem augsnes ūdens arī paaugstinās un ātri iztvaiko. Lai novērstu šo procesu, jums ir jāiznīcina kapilāri. Tikai šim nolūkam tiek veikta augsnes atslābināšana. Un reizēm ir mainījusies situācija, kad ir nepieciešams palielināt ūdens pārvietošanos caur kapilāriem. Šādā gadījumā zeme tiek izlaista, un tāpēc palielinās šaurā kanāla skaits. Ikdienas dzīvē kapilāras parādības tiek izmantotas dažādos apstākļos. Blotinga papīra, dvieļu un salvetes lietošana, dakšu izmantošana petrolejas lampās un tehnoloģijā - tas viss ir iespējams, jo to sastāvā ir šauri garie kanāli.