Капіля́рний тиск (рос. давление капиллярное; англ. capillary pressure, нім. Kapillardruck m) – різниця тисків (±Δp), що виникає внаслідок скривлення поверхні рідини. Таку поверхню мають, наприклад, краплі в емульсіях і аерозолях, капілярні меніски. Позначимо тиск під скривленою поверхнею рідини — pr, тиск під плоскою поверхнею — p0. Капілярний тиск визначається рівнянням:
- рс = pr – p0 (1)
Знак капілярного тиску («плюс» або «мінус») залежить від знака кривини. Опуклі поверхні мають позитивну кривизну. Центр кривизни опуклої поверхні перебуває усередині відповідної фази (у цьому випадку — усередині рідини). Тоді згідно з рівнянням (1) капілярний тиск pc>0, тобто тиск під опуклою поверхнею рідини більше, ніж тиск під плоскою поверхнею: pr>p0. Приклад дисперсної частинки з опуклою поверхнею — крапля рідини в аерозолі або емульсії. Опуклу поверхню має меніск незмочуваної рідини в капілярі.
Увігнуті поверхні мають негативну кривизну, тому капілярний тиск pc<0 (цьому випадку відповідає знак «мінус» у рівнянні (1)). Тиск рідини pr під увігнутою поверхнею менше, чим під плоскою: pr<p0. Приклад увігнутої поверхні — меніск змочуваної рідини в капілярі.
Капілярний тиск — це стрибок тиску (Δp) на границі двох фаз, розділених скривленою поверхнею. Капілярний тиск залежить від поверхневого натягу й кривизни поверхні. Цей зв'язок описує закон Лапласа (1805). Зв'язок між капілярним тиском і радіусом кривизни r для ввігнутої сферичної поверхні:
- pc = — (2σ)/r. (2)
Негативний знак капілярного тиску показує, що усередині газового пухирця тиск pr більший, ніж тиск p0 у оточуючій його рідині. Саме із цієї причини пухирець не зникає під тиском навколишньої його рідини.
Для опуклої сферичної поверхні
- pc = + (2σ)/r. (3)
Рівняння (2) і (3) являють закон капілярного тиску Лапласа для сферичної поверхні. Для поверхні довільної форми закон Лапласа має вигляд:
- pc = ±σ(1/r1 + 1/r2), (4)
де r1, r2 — головні радіуси кривизни.
Див. також
Література
- Физическая энциклопедия. Т.2. Гл.ред. А. М. Прохоров. М.:Сов.энциклопедия. 1988.
- Айвазов В. В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции.- М.: Высшая школа, 1973. — 206 с.
- Бушок Г. Ф. Курс фізики [Текст] : у 3 кн. / Г. Ф. Бушок , Є. Ф. Венгер . - К. : Вища школа. Кн. 1 : Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка : навч. посіб. . - К. : Вища школа, 2002 . - 375 с. -
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Бойко В.С., Бойко Р.В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004-2006 рр. 560 + 800 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kapilya rnij tisk ros davlenie kapillyarnoe angl capillary pressure nim Kapillardruck m riznicya tiskiv Dp sho vinikaye vnaslidok skrivlennya poverhni ridini Taku poverhnyu mayut napriklad krapli v emulsiyah i aerozolyah kapilyarni meniski Poznachimo tisk pid skrivlenoyu poverhneyu ridini pr tisk pid ploskoyu poverhneyu p0 Kapilyarnij tisk viznachayetsya rivnyannyam Kapilyarnij efekt u tonkih trubkah riznoyi tovshini j z riznim zmochuvannyam rs pr p0 1 Znak kapilyarnogo tisku plyus abo minus zalezhit vid znaka krivini Opukli poverhni mayut pozitivnu kriviznu Centr krivizni opukloyi poverhni perebuvaye useredini vidpovidnoyi fazi u comu vipadku useredini ridini Todi zgidno z rivnyannyam 1 kapilyarnij tisk pc gt 0 tobto tisk pid opukloyu poverhneyu ridini bilshe nizh tisk pid ploskoyu poverhneyu pr gt p0 Priklad dispersnoyi chastinki z opukloyu poverhneyu kraplya ridini v aerozoli abo emulsiyi Opuklu poverhnyu maye menisk nezmochuvanoyi ridini v kapilyari Uvignuti poverhni mayut negativnu kriviznu tomu kapilyarnij tisk pc lt 0 comu vipadku vidpovidaye znak minus u rivnyanni 1 Tisk ridini pr pid uvignutoyu poverhneyu menshe chim pid ploskoyu pr lt p0 Priklad uvignutoyi poverhni menisk zmochuvanoyi ridini v kapilyari Kapilyarnij tisk ce stribok tisku Dp na granici dvoh faz rozdilenih skrivlenoyu poverhneyu Kapilyarnij tisk zalezhit vid poverhnevogo natyagu j krivizni poverhni Cej zv yazok opisuye zakon Laplasa 1805 Zv yazok mizh kapilyarnim tiskom i radiusom krivizni r dlya vvignutoyi sferichnoyi poverhni pc 2s r 2 Negativnij znak kapilyarnogo tisku pokazuye sho useredini gazovogo puhircya tisk pr bilshij nizh tisk p0 u otochuyuchij jogo ridini Same iz ciyeyi prichini puhirec ne znikaye pid tiskom navkolishnoyi jogo ridini Dlya opukloyi sferichnoyi poverhni pc 2s r 3 Rivnyannya 2 i 3 yavlyayut zakon kapilyarnogo tisku Laplasa dlya sferichnoyi poverhni Dlya poverhni dovilnoyi formi zakon Laplasa maye viglyad pc s 1 r1 1 r2 4 de r1 r2 golovni radiusi krivizni Div takozhKapilyar fizika Zakon LaplasaLiteraturaFizicheskaya enciklopediya T 2 Gl red A M Prohorov M Sov enciklopediya 1988 Ajvazov V V Praktikum po himii poverhnostnyh yavlenij i adsorbcii M Vysshaya shkola 1973 206 s Bushok G F Kurs fiziki Tekst u 3 kn G F Bushok Ye F Venger K Visha shkola Kn 1 Fizichni osnovi mehaniki Molekulyarna fizika i termodinamika navch posib K Visha shkola 2002 375 s ISBN 966 642 123 2 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu Tt 1 2 2004 2006 rr 560 800 s