Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 10.7. Капиллярность. Капиллярные явления в природе и технике.

Искривление поверхности жидкости в узких трубках приводит к кажущемуся нарушению закона сообщающихся сосудов. Если в воду опустить узкую стеклянную трубку (рис. 10.10, а), то вода втягивается в трубку и ее уровень располагается на высоте над уровнем воды вне трубки.

Рис. 10.10.

Объясняется это тем, что лапласовское давление в трубке направлено вверх. Оно и втягивает воду вверх до тех пор, пока не окажется уравновешенным гидростатическим давлением столба воды в трубке высотой , равным . Поскольку (см. (10.4)), то при имеем откуда

При полном смачивании мениск в узкой трубке имеет форму полусферы и радиус сферической поверхности в (10.5) равен внутреннему радиусу трубки тогда

При неполном смачивании радиус мениска (рис. 10.10, в) и

Из (10.5 а, б) видно, что высота тем больше, чем меньше внутренний радиус трубки Подъем воды имеет значительную величину в трубках, внутренний диаметр которых соизмерим с диаметром волоса (или еще меньше); поэтому такие трубки называют капиллярами (от греческого «капиллярис» — волосной, тонкий). Смачивающая жидкость в капиллярах поднимается вверх (рис. 10.10, а), а несмачивающая — опускается вниз (рис. 10.10, б). Явления, обусловленные втягиванием смачивающих жидкостей. в капилляры или выталкиванием несмачивающих жидкостей из капилляров, называются капиллярными явлениями.

В сообщающихся сосудах можно наблюдать различные уровни жидкости, если один из сосудов широкий, а другой достаточно узкий (рис. 10.11, а — смачивающая жидкость, б — несмачивающая жидкость).

Рис. 10.11.

Капиллярные явления можно наблюдать не только в трубках, но и в узких щелях. Если опустить в воду две стеклянные пластины так, чтобы между ними образовалась узкая щель, то вода между пластинами поднимется, и тем выше, чем ближе они расположены. Капиллярные явления играют большую роль в природе и технике. Множество мельчайших капилляров имеется в растениях. В деревьях по капиллярам влага из почвы поднимается до вершин деревьев, где через листья испаряется в атмосферу. В почве имеются капилляры, которые тем уже, чем плотнее почва. Вода по этим капиллярам поднимается до поверхности и быстро испаряется, а земля становится сухой. Ранняя весенняя вспашка земли разрушает капилляры, т. е. сохраняет подпочвенную влагу и увеличивает урожай.

В технике капиллярные явления имеют огромное значение, например, в процессах сушки капиллярнопористых тел и т. п. Большое значение капиллярные явления имеют в строительном деле. Например, чтобы кирпичная стена не сырела, между фундаментом дома и стеной делают прокладку из вещества, в котором нет капилляров. В бумажной промышленности приходится учитывать капиллярность при изготовлении различных сортов бумаги. Например, при изготовлении писчей бумаги ее пропитывают специальным составом, закупоривающим капилляры. В быту капиллярные явления используют в фитилях, в промокательной бумаге, в перьях для подачи чернил и т. п.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление