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모세관 행동이란 무엇입니까?

모세관 작용은 토양과 같은 다공성 물질을 통해 중력의 힘에 대한 물의 움직임입니다. 물은 응집력과 접착력의 힘에 의해 물질을 그려냅니다. 이는 물의 분자와 물질의 분자 사이의 매력적인 힘입니다.

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토양의 물은 식물의 뿌리에 흡수되어 전혀 도움이되지 않으면 서 나머지 장기로 추진됩니다. 식물은 자원을 보충하기 위해 영양소를 물을 따라 밀기 위해 중력의 당김을 부정하거나 극복 할 수있는 힘을 발행하지 않습니다. 그것을 운전할 힘이 없으면 세상에서 물은 어떻게 중력에 대항하여 상승합니까? 여기서 어떤 마법이 작용하고 있습니까?

(사진 크레딧 :USGS)


모세관 행동 정의

좁은 튜브에서 액체의 놀라운 상승을 모세관 작용 또는 간단하게 모세관이라고합니다. 모세관 행동은 사람들이 너무 깊이 매료되어 아인슈타인의 첫 번째 논문은 그의 원인과 결과 또는 중력에 대한 난해한 이론을 탐구하지 않았으며 빛의 입자 특성을 보여주지 않았습니다. 대신, 그것은 모세관 행동에서 도출 된 그의 결론을 설명했다 , 이제 그의 기적 연도 논문의 명성에 가려진 논문.

아일랜드 화학자 인 로버트 보일 (Robert Boyle)은“소수의 호기심 많은 프랑스 인 남성”의 관찰에 흥미를 느끼고 레드 와인에 얇은 튜브를 담그고 수성과 달리 와인이 튜브의 특정 높이로 상승한 방법을 목격했습니다. 프랑스와 보일이 관찰 한 것처럼 왜 물과 와인이 상승합니까? 결국, 화학자들은 액체가 올라가거나 내려갈지 여부를 깨달았습니다. 액체의 분자와 튜브 분자 사이의 응집력과 접착력은 두 힘에 달려 있음을 깨달았습니다.

(사진 크레디트 :Quora)

응집력과 접착력

응집력은 이름에서 알 수 있듯이 응집력을 유발하거나 액체의 분자를 함께 결합시키는 매력적인 힘입니다. 전력 표면 장력, 침투에 저항하는 액체의 특성 인 것은 응집력이 강력합니다. 그것들은 물을 구성하는 수소의 분지 원자와 같은 유사한 원자 사이에 존재합니다.

접착력이 그다지 다르지는 않습니다. 이들은 또한 매력적인 힘이지만, 그들이 장려하는 매력은 비슷한 원자들 사이에서 나타나지 않고 다른 원자들 사이에서 나타납니다. 그들의 이름에서 알 수 있듯이, 그것들은 접착력을 유발하거나 한 분자의 한 계열,이 경우 액체, 다른 분자 패밀리, 여기서 모세관 표면에 접착합니다.

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액체는 분자와 튜브 분자 사이의 접착력이 자체 분자들 사이의 응집력보다 큰 경우에만 상승합니다. 물과 영양소를 운반하는 식물의 얇은 줄기와 같은 튜브는 접착 성 표면을 따라 액체를 더 높이고 "당기고"잡아 당깁니다.

수은과 같은 액체는 그 응집력이 그것과 유리 사이의 접착력보다 크다는 간단한 이유 때문에 유리 튜브에서 상승하지 않습니다. 실제로, 수은의 응집력은 너무 강해서 모세관 반발이라고 불리는 것을 나타낸다. 그러나 모세 론은 액체의 특성뿐만 아니라 튜브의 화학적 조성이라는 것을 이해하는 것이 필수적이다.

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액체가 상승함에 따라 표면의 상단은 오목한 모양을 가정합니다. 이것은 접착력과 응집력이 끊임없이 관여하는 소식을 나타냅니다. 결국, 점점 더 많은 물이 튜브로 들어감에 따라, 응집력은 접착력을 부정하기에 충분한 강도를 얻습니다. 평형이 달성되며, 이는 오목한 표면의 평평한 점에서 분명합니다.

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높이

모세관 상승의 높이는이 방정식에 의해 결정됩니다.

액체가 상승하는 높이는 튜브의 반경에 반비례한다는 것을 분별할 수 있습니다. 튜브가 넓을수록 승천이 줄어 듭니다. 더 넓은 튜브가 더 적은 양의 액체가 표면과 접촉되어 접착력이 줄어들게하는 것을 의미하기 때문입니다.

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(사진 크레디트 :Courses.umass.edu)

마지막으로, 접착력은 초기에 중력의 당김을 극복하기에 충분히 강하지 만, 중력은 결국 승리 할 것이다. 튜브에 물이 쌓여 특정 높이에서 액체의 질량이 너무 커져서 접착력이 들어 올릴 수 없습니다. 이 높이에서, 분자간 힘은 중력에 의해 완전히 패배합니다.


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