Капиллярные явления

Капиллярные явления заключаются в изменении уровня жидкости в узких трубках (капиллярах) по сравнению с уровнем жидкости в сообщающихся сосудах. С помощью формулы Лапласа можно получить выражение для высоты подъема жидкости в капилляре:

Искривление поверхности (мениск) возникает в узких (капиллярных) трубках в результате смачивания или несмачивания жидкостью их поверхности. При смачивании образуется вогнутый мениск (рис. ). Силы давления направлены от жидкости наружу, т. е. вверх, и обусловливают подъем жидкости в капилляре. Это равновесное состояние, показанное на рисунке, наступает тогда, когда давление уравновесит .

Из рисунка видно, что , где R – радиус капилляра. Поэтому получаем

,

тогда

,

откуда высота поднятия жидкости в капилляре

,

т. е. зависит от свойств жидкости и материала капилляра, а также от его радиуса.

В случае несмачивания cosθ < 0 и формула покажет высоту опускания жидкости в капилляре.

Капиллярные явления определяют условия конденсации паров, кипения жидкостей, кристаллизации и т. п.

Жидкость, смачивающая стенки капилляра, поднимается, а несмачивающая - опускается.