15 Uitgelichte Capillariteitsvoorbeelden

2400
Alexander Pearson

De capillariteit, Kenmerkend voor vloeistoffen is het fenomeen dat het oppervlak van een vloeistof die in contact komt met een vast lichaam omhoog of omlaag gaat. Naast het feit dat het het element in kwestie al dan niet nat maakt.

Deze eigenschap is afhankelijk van de oppervlaktespanning van de vloeistof. Deze spanning zorgt voor weerstand tegen het nieuwe object dat in contact komt met de vloeistof. De oppervlaktespanning is gerelateerd aan de cohesie van de vloeistof die we waarnemen.

Capillariteitseffecten

Afhankelijk van de oppervlaktespanning die op dat moment aanwezig is, kan de vloeistof door het capillaire buisje stijgen of dalen. Daarom staat het bekend als capillariteit.

Hoe minder cohesie van de moleculen van de vloeistof, de vloeistof hecht zich aan het nieuwe lichaam dat ermee in aanraking komt. De vloeistof zou dan het nieuwe lichaam bevochtigen en zich een weg banen door het kanaal. De beklimming gaat door totdat de oppervlaktespanning in evenwicht is.

Uitgelichte voorbeelden van capillariteit

Oppervlaktespanning bij insecten

Sommige insecten kunnen door water lopen, dit komt doordat het gewicht van het insect wordt gecompenseerd door de weerstand van het water als het vervormd is.

Glazen capillaire buis

Als we een glazen buis in een bak met water doen, zal het waterpeil door de buis stijgen.

Als we een buis met een grotere diameter introduceren, blijft het water op een lager niveau. Het oppervlak van de vloeistof blijft achter met een concave vorm, een meniscus genaamd.

Capillaire buis in kwik

Capillariteitseffecten op water en kwik.
Bron: MesserWoland, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Als we een capillaire buis in het kwik brengen, zal het niveau hiervan door de buis stijgen, maar minder als het water.

Bovendien zal het oppervlak een convexe kromming vertonen van een omgekeerde meniscus.

Oppervlaktespanning in platen

Net als bij insecten zorgt de opgewekte oppervlaktespanning ervoor dat het blad of sommige bloemen in het water drijven zonder te zinken, ook al is hun gewicht groter dan dat van water..

Plantenvoeding

Door het fenomeen capillariteit halen planten water uit de bodem en transporteren dit naar hun bladeren.

Voedingsstoffen stijgen door de haarvaten van planten totdat ze alle delen van de plant bereiken.

Sap stijgt in bomen

Het sap stijgt langs de boom dankzij het capillaire proces. De stijging is te wijten aan de verdamping van de vloeistof in de bladeren waardoor er een onderdruk ontstaat in het xyleem, waardoor het sap stijgt door de werking van capillariteit. Het kan een hoogte van 3 km bereiken.

Met een papieren servet

Als we een papieren servet plaatsen dat het oppervlak van het water raakt en de container verlaat, kan het water door het capillaire proces door het servet bewegen en de container verlaten.

Wateroverdracht

Net zoals we de vloeistof uit de container kunnen laten komen, zoals in het vorige voorbeeld, als we twee containers met elkaar verbinden via een absorberend materiaal zoals een papieren servet, zal het water van de ene container naar de andere gaan..

Wasmiddelen en zeep op water

Er zijn sommige wasmiddelen en zepen die chemische verbindingen bevatten waardoor ze zich op het water afzetten en de oppervlaktespanning voorkomt dat ze zinken..

Beklimming van het water op de grond

Door de capillaire werking van sommige bodems stijgt het water door de grond tot boven de grondwaterspiegel, ondanks het feit dat het een beweging is die tegengesteld is aan de zwaartekracht..

Vocht op de muren

Door de capillaire werking van sommige muren sijpelt er water in en in de huizen.

Dit zorgt ervoor dat er in huizen een hogere concentratie watermoleculen in de lucht zit, ook wel vochtigheid genoemd..

Koekjes onderdompelen

Wanneer we de koekjes bij het ontbijt in melk dopen, zorgt de capillaire werking ervoor dat de melk het koekje binnendringt, waardoor de vloeistofcapaciteit toeneemt..

Terwijl de melk door het koekje stijgt, maakt het de cohesiekrachten van de vaste stof ongedaan en daarom breekt het koekje.

Boterkaarsen

Als we een stuk boter nemen en er een lont in steken en dit aansteken met een lucifer, zal het verbranden.

Boter die in contact komt met zuurstof in de lucht brandt echter niet. Dit gebeurt omdat de capillaire werking van de kaars ervoor zorgt dat de gesmolten boter door de pit kan stijgen en als brandstof voor verbranding kan dienen..

Suikerklontjes

De capillaire werking van suikerklontjes betekent dat als we ze in contact brengen met een vloeistof, zoals water, de blokjes het absorberen op een manier dat ze de vloeistof erin vasthouden..

Als de vloeistof in een hogere concentratie is dan het suikerklontje, kan dit de cohesiekrachten van het suikerklontje doen breken.

Capillariteit met bloemen

Om het fenomeen capillariteit dat bij planten voorkomt te observeren, kunnen we de stengel van een bloem onderdompelen in een bakje met een kleurstof.

Door de capillaire werking van de bloem zal het water naar zijn bloembladen stijgen en van kleur veranderen.

Capillariteit van het land

Om water naar de oppervlakte van een land te laten stijgen, moet het land poreus zijn. Hoe poreuzer de ondergrond, hoe lager de adhesiekrachten van het water, waardoor het water meer filtert.

Bijvoorbeeld, bodems met zand en grind, die poreuzer zijn, voeren het water snel af, terwijl kleigronden het water niet weg laten lopen en plassen vormen, omdat de poriën veel kleiner zijn..

Referenties

  1. Peiris M. G. C., Tenmakone K… Stijgingssnelheid van een vloeistof in een capillair. J. Phys. 48 (5) mei 1980, blz. 415
  2. ROWLINSON, John Shipley; WIDOM, Benjamin. Moleculaire theorie van capillariteit. Courier Corporation, 2013.
  3. DE GENNES, Pierre-Gilles; BROCHARD-WYART, Françoise; WAT, David.Capillaire en bevochtigende verschijnselen: druppels, bellen, parels, golven. Springer Science & Business Media, 2013.
  4. MULLINS, William W. Afvlakken van een bijna vlak vast oppervlak als gevolg van capillaire werking.Journal of Applied Physics, 1959, vol. 30, nr. 1, p. 77-83.
  5. MAYAGOITIA, V.; KORNHAUSER, I. Potentieel voor adsorptie en capillariteit. AanHerinneringen aan het VI-congres van de National Academy of Engineering. 1980. p. 238-242.
  6. RUIZ, VICENTE PAZ. Het onderwijzen van biologie op de kleuterschool en de basisschool via conceptuele organisatoren, een geval het concept van planten.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.