трубках, вузьких каналах довільної форми, пористих тілах. Підняття рідини відбувається у випадках змочування каналів рідинами, наприклад води в скляних трубках, піску, ґрунті тощо Зниження рідини відбувається в трубках і каналах, які не змочуються рідиною, наприклад ртуть у скляній трубці.
Завдяки капілярності можливі життєдіяльність тварин і рослин, різні хімічні процеси, побутові явища (наприклад, підйом гасу по гноті в гасової лампи, витирання рук рушником). Капілярність грунту визначається швидкістю, з якою вода піднімається в грунті і залежить від розміру проміжків між грунтовими частинками.
Капілярами називаються тонкі трубки, а також найтонші судини в організмі людини та інших тварин.
Капілярний ефект використовується в неруйнівному контролі (капілярний контроль або контроль проникаючими речовинами) для виявлення дефектів, що мають вихід на поверхню контрольованого виробу. Дозволяє виявляти тріщини з розкриттям від 1 мкм, які не видно неозброєним оком.
5. Меніск (від грец. Μενικος - півмісяць) - викривлена вільна поверхня рідини в місці її зіткнення з поверхнею твердого тіла. Утворюється у стінок судин, в каналах-порах губчастих тіл, просочених рідиною, і т.д.
У тонкій трубці (капілярі) меніск має сферичну форму, в досить вузькому зазорі між плоскими пластинами - циліндричну. Кривизна меніска визначається співвідношенням сил міжмолекулярної взаємодії на кордоні трьох фаз - твердого тіла, рідини і газу.
A: Увігнутий меніск. B: Опуклий меніск.
Рідина, змочує дану поверхню, утворює увігнутий меніск, що не змочує - опуклий. У першому випадку взаємне притягання молекул рідини слабкіше їх тяжіння молекулами поверхні твердого тіла. У другому, навпаки. Тиск парів над увігнутим меніском нижче, а над опуклим вище, ніж над плоскою поверхнею рідини. Цим пояснюються, наприклад, явище капілярної конденсації, капілярне всмоктування рідини в пористі і волокнисті матеріали, підняття або опускання рідини по тонких трубках.
6. Капілярні явища в природі і техніці
рідина натяг капілярний змочування
Капілярними явищами називають підйом або опускання рідини в трубках малого діаметра - капілярах. Змочуючі рідини піднімаються по капілярах, що не змочують - опускаються.
Підйом рідини в капілярі триває до тих пір, поки сила тяжіння діє на стовп рідини в капілярі, не стане рівною за модулем результуючої Fн сил поверхневого натягу, що діють уздовж кордону зіткнення рідини з поверхнею капіляра: Fт = Fн, де Fт = mg = ρhπr2g, fн = σ2πr cos θ.
Викривлення поверхні рідини у вузьких трубках призводить до удаваному порушення закону сполучених посудин.
З формули видно, що висота h тим більше, чим менше внутрішній радіус трубки ч. Підйом води має значну величину в трубках, внутрішній діаметр яких можна порівняти з діаметром волоса (або ще менше); тому такі трубки називають капілярами. Змочувальна рідина в капілярах піднімається вгору, а незмочувальна - опускається вниз. Явища, зумовлені втягуванням змочуючих рідин в капіляри або виштовхуванням несмачіваемих рідин з капілярів, називаються до а піллярнимі явищ і.
Капілярні явища можна спостерігати не тільки в трубках, але і в вузьких щілинах. Якщо опустити в воду дві скляні пластини так, щоб між ними утворилася вузька щілина, то вода між пластинами підніметься, і тим вище, чим ближче вони розташовані. Капілярні явища відіграють велику роль в природі і техніці. Безліч дрібних капілярів є в рослинах. В деревах по капілярах волога з грунту піднімається до вершин дерев, де через листя випаровується в атмосферу. У грунті є капіляри, які тим вужче, ніж щільніше грунт. Вода по цих капілярах піднімається до поверхні і швидко випаровується, а земля стає сухою. Рання весняна оранка землі руйнує капіляри, тобто зберігає подпочвенную вологу і збільшує урожай.
У техніці капілярні явища мають величезне значення, наприклад, в процесах сушіння капілярно-пористих тіл і т.п. Велике значення капілярні явища мають в будівельній справі. Наприклад, щоб цегляна стіна не сирів, між фундаментом будинку і стіною роблять прокладку з речовини, в якому немає капілярів. У паперовій промисловості доводиться враховувати капілярність при виготовленні різних сортів паперу. Наприклад, при виготовленні паперу її просочують спеціальним складом, закупорюють капіляри. У побуті капілярні явища використовують у гніт, в промокальним папері, в пір'ї для подачі чорнила тощо
Будь-яка рідина, звільнена від дії сили тяжіння, приймає свою природну форму - кулясту. Падаючи, краплі дощу приймають форму кульок, дробинки - це застиглі краплі розплавленого свинцю. Викривлену поверхню рідини називають меніском. Вода, що потрапила на вкриту жиром поверхню, утворює кулясті краплі, тому що не змочується жир, а по чистому склу розтікається, тому що змочує скло. Ртуть на склі також збирається в окремі краплі, а на цинковій пластинці розтікається.
У роботі пропонується розглянути поверхні рідин при взаємодії з разли