Капиллярные явления.

Подъем или опускание жидкости в узких трубках-капиллярах вследствие явления смачивания называются капиллярными явлениями. Высоту h, на которую поднимается жидкость (плотностью r), полностью смачивающая стенки капилляра радиуса r, можно найти, приравнивая вес столбика поднявшейся жидкости силе поверхностного натяжения, действующей по верхнему периметру столбика:

,

откуда

.

Явление капиллярности играет огромную роль в самых разнообразных процессах, происходящих в природе. Например, проникновение влаги из почвы в растения, в стебли и листья обусловлено капиллярностью. Клетки растения образуют капиллярные каналы, и чем меньше радиус капилляра, тем выше по нему поднимается жидкость. Процесс кровообращения тоже связан с капиллярностью. Кровеносные сосуды являются капиллярами.

Особенно большое значение имеет капиллярность почвы. По мельчайшим сосудам влага из глубины перемещается к поверхности почвы. Если хотят уменьшить испарение влаги, то почву рыхлят, разрушая капилляры. В целях увеличения притока влаги из глубины почву укатывают, увеличивая количество капиллярных каналов. В технике капиллярные явления имеют большое значение в процессах сушки, в строительстве.

Вопросы для самоконтроля:

1. Объясните, исходя из молекулярно-кинетической теории строения вещества, упругость, текучесть и вязкость жидкости.

2. От чего зависит поверхностное натяжение?

3. Как направлена сила поверхностного натяжения жидкости?

4. Как определить изменение потенциальной энергии поверхностного слоя жидкости при увеличении или уменьшении ее поверхности?

5. Какие явления можно наблюдать на границе жидкости с твердым телом?

6. Почему уровень однородной жидкости в различных капиллярных трубках сообщающихся сосудов различный?

7. Запишите формулу, по которой определяется высота поднятия (опускания) жидкости по капилляру.