Kapilláris (belső) nyomás
Ha a folyadék felülete lapos (például a folyadékot egy széles tartályba helyezzük), akkor a nyomás közvetlenül a felszín felett és alatt pontosan megegyezik; egy nyílt edényben megegyezik a légköri nyomással. Azonban egy újabb, úgynevezett kapilláris vagy belső nyomás hat az ívelt felületre # 8710; p; ez a nyomás a felületi feszültség következménye # 963; és összefüggésben van a felület szerződéssel való hajlamával. Minél magasabb # 963; és minél nagyobb a felület görbülete (a görbét a mennyiség határozza meg, ahol r a görbület sugara), annál nagyobb a nyomás abszolút nagysága.
Gömb alakú felület esetén
A görbület sugara pozitívnak tekinthető egy domború felületen és negatív a konkáv felületen.
Ha a folyadék r0 sugarú kapillárisban van. és a kapilláris belső felületének nedvességének érintkezési szöge # 952; (1.11. Ábra) a folyadékfelület görbületi sugara és a kapilláris sugara közötti arányt a
és a kapilláris nyomás
# 8710; p pozitív a rossz nedvesítésre (# 952;> 90 °, meniszkusz domború) és negatív a jó (meniszkusz konkáv).
Ábra. 1.11. A folyékony felület görbületének sugara
Ezért, ha egy kapilláriscsövet egy széles tartályban (vagyis sima felületen) folyadékként leeresztünk, akkor két eset lehetséges (1.12. Ábra):
a) a cső belső felülete liofil: a csőben lévő folyadék szintje nagyobb lesz, mint az edényben;
b) a cső belső felülete liofilizált: a csőben a folyadék szintje alacsonyabb, mint az edényben.
Ez a hatás annál nagyobb, minél kisebb a kapilláris sugara. Például a víz nagyon magasra nőhet a vékony kapillárisoknál.
A h folyadékszint emelésének vagy csökkentésének mennyisége kiszámítható, mivel a h magassági folyadékoszlop túlnyomása (1.12. Oszlopa) vagy hiányzik (1.12, b) a kapillárisnyomással kiegyensúlyozva van:
ahol # 961; A folyadék sűrűsége; A gravitáció gyorsulása.
Az (1.13) és (1.14)
Ábra 1.12. A folyadék viselkedése a nedvesíthető (a)
és nem nedvesíthető (b) kapillárisok
A kapillárisnyomásnak köszönhetően a kapillárisok felületét jól nedvesítő folyadék spontán "húzódik" a kúpos kapillárisok és pórusok közé. Amint az a 13. ábrából látható, a folyadéknak a kapilláris mentén spontán jobbra kell mozognia a kapillárisnyomás különbsége miatt:
Ábra. 1.13. A folyadék spontán mozgása a kapillárison keresztül
Ha két lemezt engednek le a folyadékba (14.14. Ábra), akkor a meniszkének hengeres alakja van, és
ahol d a lemezek közötti távolság.
Ez az érték csökkenti a folyadék belső nyomását. Ezért, ha két lapot (hidrofil felülettel) összecsuknak, hogy egy vékony folyadékréteg maradjon közöttük, akkor erőszakkal vonzzák egymást
ahol a felület folyadékkal nedvesedett.
Az egyik lemezt a másiktól meg kell szakítani, az F> f erejét kell alkalmazni a lemezek felületére merőlegesen.
Emiatt a vizes nedvesítés után hidrofil anyagokból (homok, stb.) Lévő porok részecskék ragaszkodnak egymáshoz (a nedves homok nem por, hanem önthető is).
Ábra. 1.14. Két tányér vizének vonzereje