Мобильная версия пока недоступна

К сожалению, сайт пока не адаптирован для мобильных устройств. Откройте его на компьютере или ноутбуке.

К содержанию

Капиллярный эффект

3 мин Ур. 1β 7 Тема
Расположение текста
Все настройки

Опустите в таз с водой нижний край полотенца, оставив большую его часть на воздухе. Через некоторое время вы заметите, что вода словно "заползла" по полотенцу вверх. Точно так же масло или парафин "ползут" вверх по фитилю свечки. При строительстве домов нельзя ставить бетонные блоки прямо на землю, без специальной изоляции, потому что бетон "втягивает" в себя воду прямо из почвы, словно губка, что постепенно приводит к его разрушению. Кстати, губка. Почему она впитывает жидкость?

Дело, разумеется, снова в притяжении молекул жидкости к смачиваемой ею твёрдой поверхности. Не только горизонтальные, но и любые поверхности притягивают к себе жидкость, заставляя её затекать в микроскопические трещины, поры, каналы. Сетчатая ткань, пористая губка и бетон, тоже имеющий свои микроскопические трещины и поры, заполняются жидкостями благодаря силам молекулярного притяжения. Это называют капиллярным эффектом. Ткани растений, пронизанные множеством тончайших сосудов, способны поднимать воду на большую высоту во многом благодаря этому эффекту (хотя полное объяснение подъёма жидкости в высоких растениях сложнее).

Благодаря капиллярному эффекту, вода поднимается по тканям растений вместе с красителем.
Благодаря капиллярному эффекту, вода поднимается по тканям растений вместе с красителем.

Молекулы притягиваются к стенкам таких сосудов и пор только на их поверхности, поэтому капиллярный эффект хорошо проявляется лишь в очень тонких полостях. Опустите в воду коктейльную трубочку диаметром хотя бы в сантиметр — и вы не заметите, что вода в ней поднялась. Но если изготовить трубочку миллиметрового диаметра — кое-какой подъём уже будет видно. Ещё меньше — и подъём станет очень ощутимым. Потому что в толстой трубке большая часть молекул находится далеко от её стенок, и силы молекулярного притяжения к стенкам на них не действуют. А вот обычная сила тяжести, тянущая к земле всё на свете, действует на все молекулы. В тонкой же трубке гораздо больше молекул у стенок трубки, и сила притяжения к стенкам тянет эти молекулы наверх. Отсюда и название явления: в переводе с латыни capillaris означает "напоминающий волос". По трубкам, толщина которых сопоставима с волосом, вода может подняться более, чем на метр за счёт одного только притяжения молекул!

А если жидкость не смачивает поверхность — капиллярный эффект действует ровно наоборот, выталкивая столб жидкости из тонких трубок и пор. Это явление оказывается реже важно нам на практике, потому что большинство окружающих нас поверхностей смачивается самой главной жидкостью нашей жизни: водой.

Ртуть вытесняется из трубки Вода поднимается тем выше,чем уже трубка
Стеклянные трубки в воде (смачивает стекло) и в ртути (не смачивает стекло)

Резюме:

  • Жидкость поднимается внутри трубок, изготовленных из смачиваемых ей материалов, и опускается внутри трубок, изготовленных из несмачиваемых.
  • Этот эффект тем сильнее, чем тоньше трубка.
Далее