액체가 직선 튜브 또는 다공성 물질에서 흐르는 과정을 모세관 작용이라고합니다. 중력에 자주 작동하기 때문에 중력의 힘이 필요하지 않습니다. 모세관 운동, 모세 혈관 및 위킹은 모세관 작용을 설명하는 데 사용됩니다.
액체는 분자 내 힘에 의해 튜브로 끌어옵니다 :응집력과 접착. 액체의 응집력과 액체와 튜브 재료 사이의 접착력의 조합은 모세관 작용을 유발합니다. 따라서 튜브에는 사악한 직경이 충분해야합니다.
다음 중 하나가 발생하면 두 가지 발생 중 하나가 발생하면 오르막이 가속화됩니다. 표면 장력 또는 응집력 대응 비율이 상승하면 상승이 가속화되고 액체 밀도가 상승하면 모동의 유체가 느려집니다.
.모세관 행동의 원인
액체의 응집력과 액체와 튜브 재료 사이의 접착력의 조합은 모세관 작용을 유발합니다.
분자간 힘은 접착력과 응집력을 포함합니다. 액체는이 힘에 의해 튜브로 끌려갑니다. 따라서 모세관을 형성하려면 직경이 충분한 튜브가 필요합니다.
모세관 작용에 대한 공식
표면 장력은 좁은 모세관 내에서 액체 기둥의 상승을 담당합니다.
따라서 모세관 상승 공식은
입니다(h) =2tcosθ/rρg
여기, r =모세관 튜브 유리 반경
p =액체의 밀도
g =중력으로 인한 가속도
θ =튜브 벽과 액체 사이의 접촉 정도
t =액체의 표면 장력
액체 및 고체의 특성에 대한 모세관의 의존성
θ> 90o 인 경우 메 니스 커스가 볼록 하고이 음성 (h =-Ve)이기 때문에 모세관에서 액체가 (하강) 떨어질 것입니다.
.θ =90o 인 경우 메 니스 커스가 평면 (h =0)이고 모세관이 없음을 나타냅니다.
θ <90o 인 경우, 메 니스 커스가 오목하기 때문에 h는 양수 (h =+ve)가됩니다. 이것은 모세관의 액체 수준이 상승한다는 것을 나타냅니다.
모세관 시스템의 액체 메 니스 커스는 다음과 같습니다.
(i) 오목한 모양의 메 니스 커스
(ii) 볼록 모양의 메 니스 커스
iii) 평면 모양의 메 니스 커스
오목 메 니스 커스-메 니스 커스 아래의 압력 (po-2t/r)은 위의 압력보다 낮고 과도한 압력은 p =2t/r
입니다.여기서 튜브 벽과 액체 사이의 접촉 정도는 급성입니다.
볼록 메 니스 커스-이에서는 메 니스 커스 아래의 압력 (po + 2t/r)이 위의 압력보다 높고 과도한 압력은 p =2t/r
입니다.여기서 튜브 벽과 액체 사이의 접촉 정도는 둔감합니다
평면 메 니스 커스-이에서 메 니스 커스 아래의 압력은 그 위의 압력과 같으며 과도한 압력은 p =0
입니다.여기에서 튜브 벽과 액체 사이의 접촉 정도는 90o
입니다.모세관 행동 힘
아래는 모세관 행동 힘의 고장입니다 :
응집력
-
액체 분자 사이에서 보이는 힘을 응집력이라고합니다.
-
표면 장력은 가장 잘 알려진 현상이며, 그것이 응집의 개념에 의해 야기된다는 것을 깨달은 사람은 거의 없습니다.
-
액체보다 밀도가 높은 물질은 표면 장력에 의해 내려 오는 것을 방지하여 추가 지지대가 없을 때 물건을 떠 다닐 수 있습니다.
부착
-
접착력은 단단한 용기와 액체를 포함하여 두 가지 별개의 힘 사이의 매력적인 힘입니다.
-
물이 유리 표면에 달라 붙는 비슷한 힘
-
접착력이 응집력보다 강할 때 액체는 접촉하는 재료의 표면을 포화시키고 유체는 컨테이너의 가장자리로 위쪽으로 굽습니다.
일상 생활에서의 모세관 작용
종이 타월을 물에 떨어 뜨리면 물이 자발적으로 수건 위로 올라가 중력을 무시하는 것처럼 보입니다. 수건을 기어 올리고 다른 물 분자를 당기는 물 분자에 의해 모세관 활동을 감지 할 수 있습니다.
식물과 나무는 모세관 작용 없이는 번성 할 수 없습니다. 식물은 지구에 뿌리가있어 토양에서 식물로 물을 옮길 수 있습니다. 물에 용해 된 영양소는 뿌리로 들어가 표면에 올라갑니다. 물은 모세관 작용을 통해 뿌리로 전달됩니다.
Capillarity의 응용 프로그램
아래는 모세 혈관의 잘 알려진 일반적인 적용입니다 :
(a) 심지의 실의 모세관 작용으로 인해 램프의 심지의 오일이 상승합니다.
(b) 수건에서면의 모세관 작용은 수건의 몸에서 수분을 흡수하는 능력을 담당합니다.
(c) 물은 모공로 인해 스폰지 조각에 고정됩니다.
(d) 블로 팅 종이는 블로 팅 종이 모공의 모세관 작용을 통해 잉크를 흡수합니다.
(e) 식물 뿌리 모발은 모세관 작용을 사용하여 토양에서 물을 추출합니다.
결론
모세관 튜브 (좁은 원통형 튜브)의 직경은 최소화됩니다. 모세관의 액체 수준은이 작은 튜브가 액체에 담그면 주변 액체 수준에 대한 상승 (또는 감소). 모세관 작용은이 활동의 이름이며 모세관은 관련된 튜브입니다. 접착력과 응집력이이를 책임지고 있습니다. 모세관 작용에 대한 공식은 (h) =2tcosθ/rρg입니다. 모세관 시스템의 액체 메 니스 커스는 오목한 메 니스 커스, 볼록 메 니스 커스 및 평면 메 니스 커스의 세 가지 유형 일 수 있습니다. 우리 주변에는 모세 혈관의 많은 응용이 있습니다.
