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).

Kapilláris (belső) nyomás

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)

Kapilláris (belső) nyomás

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:

Kapilláris (belső) nyomás

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).

Kapilláris (belső) nyomás

Ábra. 1.14. Két tányér vizének vonzereje

Kapcsolódó cikkek