Капілярний ефект — явище підвищення або зниження рівня рідини у капілярах в порівнянні з тим значенням, яке вимагає закон сполучених посудин.
Капілярний ефект виникає через зниження або збільшення тиску рідини під меніском, який утворюється при змочуванні рідиною стінок капіляра.
Величина підвищення або зниження h залежить від радіуса капіляра r, а також від кута змочування рідиною стінок
- ,
де — коефіцієнт поверхневого натягу рідини, — густина рідини, g — прискорення вільного падіння.
Приклад капілярного ефекту — всмоктування розлитої води серветкою.
Етимологія
Капіляр походить від латинського слова capillaris, що означає "з волосся або схожий на волосся". Це значення походить від крихітного, схожого на волосину діаметру капіляра. Хоча капіляр зазвичай вживається як іменник, це слово також використовується, як прикметник, як, наприклад, "капілярна дія", при якій рідина рухається вздовж, навіть вгору, проти сили тяжіння, оскільки рідина притягується до внутрішньої поверхні капілярів.
Історія
Перше зафіксоване спостереження капілярної дії належить Леонардо да Вінчі. Колишній учень Галілея, , як кажуть, досліджував капілярну дію. У 1660 році капілярна дія все ще була в новинку для ірландського хіміка Роберта Бойля, коли він повідомив, що "деякі допитливі французи" помітили, що коли капілярну трубку занурити у воду, вода підніметься на "деяку висоту в трубі". Потім Бойль повідомив про експеримент, в якому він занурив капілярну трубку в червоне вино, а потім помістив трубку в частковий вакуум. Він виявив, що вакуум не мав помітного впливу на висоту рідини в капілярі, отже, поведінка рідин у капілярних трубках була зумовлена якимось явищем, відмінним від того, яке керувало ртутними барометрами.
Деякі (наприклад, , Якоб Бернуллі) вважали, що рідини піднімаються в капілярах тому, що повітря не може проникати в капіляри так легко, як рідини, тому тиск повітря всередині капілярів нижчий.
Інші (наприклад, , Джованні Альфонсо Бореллі, , Френсіс Хоксбі, ) вважали, що частинки рідини притягуються одна до одної, та до стінок капіляра.
Хоча експериментальні дослідження тривали протягом 18 століття, успішне кількісне трактування капілярної дії не було досягнуто до 1805 року. Двом дослідникам: Томасом Янгом з Великої Британії та П'єром-Симоном Лапласом з Франції. Вони вивели рівняння капілярної дії Янга-Лапласа. До 1830 року німецький математик Карл Фрідріх Гаусс визначив граничні умови капілярної дії (тобто умови на межі розділу рідина-тверде тіло).
1871 року британський фізик сер Вільям Томсон (пізніше лорд Кельвін) визначив вплив меніска на тиск пари рідини - співвідношення, відоме як рівняння Кельвіна. Згодом німецький фізик Франц Ернст Нейман (1798-1895) визначив взаємодію між двома незмішуваними рідинами.
Перша стаття Альберта Ейнштейна, яка була подана до "Annalen der Physik" у 1900 році, була присвячена капілярності.
Див. також
Література
- Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав. 1979. — 336 с.
- 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.
- Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студентів вищих навчальних закладів /Колектив авторів: В. Г. Суярко, В. М. Величко, О. В. Гаврилюк, В. В. Сухов, О. В. Нижник, В. С. Білецький, А. В. Матвєєв, О. А. Улицький, О. В. Чуєнко.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. — Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. — 278 с.
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
- Manuscripts of Léonardo de Vinci (Paris), vol. N, folios 11, 67, and 74. Guillaume Libri, Histoire des sciences mathématiques en Italie, depuis la Renaissance des lettres jusqu'a la fin du dix-septième siecle [History of the mathematical sciences in Italy, from the Renaissance until the end of the seventeenth century] (Paris, France: Jules Renouard et cie., 1840), vol. 3, page 54 Archived 2016-12-24 at the Wayback Machine. From page 54: "Enfin, deux observations capitales, celle de l'action capillaire (7) et celle de la diffraction (8), dont jusqu'à présent on avait méconnu le véritable auteur, sont dues également à ce brillant génie." (Finally, two major observations, that of capillary action (7) and that of diffraction (8), the true author of which until now had not been recognized, are also due to this brilliant genius.) C. Wolf (1857) "Vom Einfluss der Temperatur auf die Erscheinungen in Haarröhrchen" (On the influence of temperature on phenomena in capillary tubes) Annalen der Physik und Chemie, 101 (177) : 550–576 ; see footnote on page 551 Archived 2014-06-29 at the Wayback Machine by editor Johann C. Poggendorff. From page 551: " ... nach Libri (Hist. des sciences math. en Italie, T. III, p. 54) in den zu Paris aufbewahrten Handschriften des grossen Künstlers Leonardo da Vinci (gestorben 1519) schon Beobachtungen dieser Art vorfinden; ... " ( ... according to Libri (History of the mathematical sciences in Italy, vol. 3, p. 54) observations of this kind [i.e., of capillary action] are already to be found in the manuscripts of the great artist Leonardo da Vinci (died 1519), which are preserved in Paris; ... )
- More detailed histories of research on capillary action can be found in: David Brewster, ed., Edinburgh Encyclopaedia (Philadelphia, Pennsylvania: Joseph and Edward Parker, 1832), volume 10, pp. 805–823 Archived 2016-12-24 at the Wayback Machine. John Uri Lloyd (1902) "References to capillarity to the end of the year 1900," Archived 2014-12-14 at the Wayback Machine Bulletin of the Lloyd Library and Museum of Botany, Pharmacy and Materia Medica, 1 (4) : 99–204.
- Nelli, Giovan Battista Clemente (1759). Saggio di storia letteraria fiorentina del secolo XVII: scritta in varie lettere (італ.). Appresso Vincenzo Giuntini.
- . web.archive.org. 5 березня 2014. Архів оригіналу за 5 березня 2014. Процитовано 23 березня 2023.
- . web.archive.org. 24 грудня 2016. Архів оригіналу за 24 грудня 2016. Процитовано 23 березня 2023.
- Bernoulli, Jakob (1683). Dissertatio de gravitate Aetheris (лат.).
- Vossius, Isaac (1666). De Nili et aliorum fluminum origine (лат.). Ex typographia Adriani Vlacq.
- Borelli, Giovanni Alfonso - De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus. echo.mpiwg-berlin.mpg.de. Процитовано 23 березня 2023.
- texte, Académie des sciences (France) Auteur du (1705). Histoire de l'Académie royale des sciences ... avec les mémoires de mathématique & de physique... tirez des registres de cette Académie. Gallica (FR) . Процитовано 23 березня 2023.
- Britain), Royal Society (Great (1708). Philosophical Transactions, Giving Some Account of the Present Undertakings, Studies, and Labours of the Ingenious, in Many Considerable Parts of the World (англ.). C. Davis, Printer to the Royal Society of London.
- Commentarii Academiae scientiarum imperialis Petropolitanae (лат.). Academiae scientiarum imperialis Petropolitanae. 1736.
- Natural History Museum Library, London (1789). Histoire de l'Académie royale des sciences, avec les mémoires de mathématique et de physique. Paris.
- Clairaut, Alexis Claude (1713-1765) Auteur du texte (1743). Théorie de la figure de la terre : tirée des principes de l'hydrostatique / par M. Clairaut,... (FR) .
- Philosophical Transactions of the Royal Society of London (англ.). W. Bowyer and J. Nichols for Lockyer Davis, printer to the Royal Society. 1805.
- Laplace, Pierre Simon marquis de (1805). Traité de mécanique céleste (фр.). Chez J.B.M. Duprat.
- The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science (англ.). Taylor & Francis. 1871.
- Neumann, F. E.; Wangerin, A. (1894). Vorlesungen über die Theorie der Capillarität, gehalten an der Universität Königsberg von Franz Neumann. Vorlesungen über mathematische physik.[7. hft.] Leipzig: B. G. Teubner.
- Spindler, Paul (de Chemnitz) Auteur du texte; Meyer, Georg (1857-1950) Auteur du texte; Meerburg, Jacob Hendrik Auteur du texte (1901). Annalen der Physik. Gallica (FR) . Процитовано 23 березня 2023.
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
Kapilyarnij efekt yavishe pidvishennya abo znizhennya rivnya ridini u kapilyarah v porivnyanni z tim znachennyam yake vimagaye zakon spoluchenih posudin Kapilyarnij efekt u tonkih trubkah riznoyi tovshini j z riznim zmochuvannyam Kapilyarnij efekt vinikaye cherez znizhennya abo zbilshennya tisku ridini pid meniskom yakij utvoryuyetsya pri zmochuvanni ridinoyu stinok kapilyara Velichina pidvishennya abo znizhennya h zalezhit vid radiusa kapilyara r a takozh vid kuta zmochuvannya ridinoyu stinok 8 displaystyle theta h 2 g cos 8 r g r displaystyle h 2 gamma cos theta over rho gr dd de g displaystyle gamma koeficiyent poverhnevogo natyagu ridini r displaystyle rho gustina ridini g priskorennya vilnogo padinnya Priklad kapilyarnogo efektu vsmoktuvannya rozlitoyi vodi servetkoyu EtimologiyaKapilyar pohodit vid latinskogo slova capillaris sho oznachaye z volossya abo shozhij na volossya Ce znachennya pohodit vid krihitnogo shozhogo na volosinu diametru kapilyara Hocha kapilyar zazvichaj vzhivayetsya yak imennik ce slovo takozh vikoristovuyetsya yak prikmetnik yak napriklad kapilyarna diya pri yakij ridina ruhayetsya vzdovzh navit vgoru proti sili tyazhinnya oskilki ridina prityaguyetsya do vnutrishnoyi poverhni kapilyariv IstoriyaPershe zafiksovane sposterezhennya kapilyarnoyi diyi nalezhit Leonardo da Vinchi Kolishnij uchen Galileya yak kazhut doslidzhuvav kapilyarnu diyu U 1660 roci kapilyarna diya vse she bula v novinku dlya irlandskogo himika Roberta Bojlya koli vin povidomiv sho deyaki dopitlivi francuzi pomitili sho koli kapilyarnu trubku zanuriti u vodu voda pidnimetsya na deyaku visotu v trubi Potim Bojl povidomiv pro eksperiment v yakomu vin zanuriv kapilyarnu trubku v chervone vino a potim pomistiv trubku v chastkovij vakuum Vin viyaviv sho vakuum ne mav pomitnogo vplivu na visotu ridini v kapilyari otzhe povedinka ridin u kapilyarnih trubkah bula zumovlena yakimos yavishem vidminnim vid togo yake keruvalo rtutnimi barometrami Deyaki napriklad Yakob Bernulli vvazhali sho ridini pidnimayutsya v kapilyarah tomu sho povitrya ne mozhe pronikati v kapilyari tak legko yak ridini tomu tisk povitrya vseredini kapilyariv nizhchij Inshi napriklad Dzhovanni Alfonso Borelli Frensis Hoksbi vvazhali sho chastinki ridini prityaguyutsya odna do odnoyi ta do stinok kapilyara Hocha eksperimentalni doslidzhennya trivali protyagom 18 stolittya uspishne kilkisne traktuvannya kapilyarnoyi diyi ne bulo dosyagnuto do 1805 roku Dvom doslidnikam Tomasom Yangom z Velikoyi Britaniyi ta P yerom Simonom Laplasom z Franciyi Voni viveli rivnyannya kapilyarnoyi diyi Yanga Laplasa Do 1830 roku nimeckij matematik Karl Fridrih Gauss viznachiv granichni umovi kapilyarnoyi diyi tobto umovi na mezhi rozdilu ridina tverde tilo 1871 roku britanskij fizik ser Vilyam Tomson piznishe lord Kelvin viznachiv vpliv meniska na tisk pari ridini spivvidnoshennya vidome yak rivnyannya Kelvina Zgodom nimeckij fizik Franc Ernst Nejman 1798 1895 viznachiv vzayemodiyu mizh dvoma nezmishuvanimi ridinami Persha stattya Alberta Ejnshtejna yaka bula podana do Annalen der Physik u 1900 roci bula prisvyachena kapilyarnosti Div takozhKapilyariLiteraturaBilenko I I Fizichnij slovnik K Visha shkola Golovne vidav 1979 336 s Fizicheskaya 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 Inzhenerna geologiya z osnovami geotehniki pidruchnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv Kolektiv avtoriv V G Suyarko V M Velichko O V Gavrilyuk V V Suhov O V Nizhnik V S Bileckij A V Matvyeyev O A Ulickij O V Chuyenko za zag red prof V G Suyarka Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet imeni V N Karazina 2019 278 s Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Manuscripts of Leonardo de Vinci Paris vol N folios 11 67 and 74 Guillaume Libri Histoire des sciences mathematiques en Italie depuis la Renaissance des lettres jusqu a la fin du dix septieme siecle History of the mathematical sciences in Italy from the Renaissance until the end of the seventeenth century Paris France Jules Renouard et cie 1840 vol 3 page 54 Archived 2016 12 24 at the Wayback Machine From page 54 Enfin deux observations capitales celle de l action capillaire 7 et celle de la diffraction 8 dont jusqu a present on avait meconnu le veritable auteur sont dues egalement a ce brillant genie Finally two major observations that of capillary action 7 and that of diffraction 8 the true author of which until now had not been recognized are also due to this brilliant genius C Wolf 1857 Vom Einfluss der Temperatur auf die Erscheinungen in Haarrohrchen On the influence of temperature on phenomena in capillary tubes Annalen der Physik und Chemie 101 177 550 576 see footnote on page 551 Archived 2014 06 29 at the Wayback Machine by editor Johann C Poggendorff From page 551 nach Libri Hist des sciences math en Italie T III p 54 in den zu Paris aufbewahrten Handschriften des grossen Kunstlers Leonardo da Vinci gestorben 1519 schon Beobachtungen dieser Art vorfinden according to Libri History of the mathematical sciences in Italy vol 3 p 54 observations of this kind i e of capillary action are already to be found in the manuscripts of the great artist Leonardo da Vinci died 1519 which are preserved in Paris More detailed histories of research on capillary action can be found in David Brewster ed Edinburgh Encyclopaedia Philadelphia Pennsylvania Joseph and Edward Parker 1832 volume 10 pp 805 823 Archived 2016 12 24 at the Wayback Machine John Uri Lloyd 1902 References to capillarity to the end of the year 1900 Archived 2014 12 14 at the Wayback Machine Bulletin of the Lloyd Library and Museum of Botany Pharmacy and Materia Medica 1 4 99 204 Nelli Giovan Battista Clemente 1759 Saggio di storia letteraria fiorentina del secolo XVII scritta in varie lettere ital Appresso Vincenzo Giuntini web archive org 5 bereznya 2014 Arhiv originalu za 5 bereznya 2014 Procitovano 23 bereznya 2023 web archive org 24 grudnya 2016 Arhiv originalu za 24 grudnya 2016 Procitovano 23 bereznya 2023 Bernoulli Jakob 1683 Dissertatio de gravitate Aetheris lat Vossius Isaac 1666 De Nili et aliorum fluminum origine lat Ex typographia Adriani Vlacq Borelli Giovanni Alfonso De motionibus naturalibus a gravitate pendentibus echo mpiwg berlin mpg de Procitovano 23 bereznya 2023 texte Academie des sciences France Auteur du 1705 Histoire de l Academie royale des sciences avec les memoires de mathematique amp de physique tirez des registres de cette Academie Gallica FR Procitovano 23 bereznya 2023 Britain Royal Society Great 1708 Philosophical Transactions Giving Some Account of the Present Undertakings Studies and Labours of the Ingenious in Many Considerable Parts of the World angl C Davis Printer to the Royal Society of London Commentarii Academiae scientiarum imperialis Petropolitanae lat Academiae scientiarum imperialis Petropolitanae 1736 Natural History Museum Library London 1789 Histoire de l Academie royale des sciences avec les memoires de mathematique et de physique Paris Clairaut Alexis Claude 1713 1765 Auteur du texte 1743 Theorie de la figure de la terre tiree des principes de l hydrostatique par M Clairaut FR Philosophical Transactions of the Royal Society of London angl W Bowyer and J Nichols for Lockyer Davis printer to the Royal Society 1805 Laplace Pierre Simon marquis de 1805 Traite de mecanique celeste fr Chez J B M Duprat The London Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science angl Taylor amp Francis 1871 Neumann F E Wangerin A 1894 Vorlesungen uber die Theorie der Capillaritat gehalten an der Universitat Konigsberg von Franz Neumann Vorlesungen uber mathematische physik 7 hft Leipzig B G Teubner Spindler Paul de Chemnitz Auteur du texte Meyer Georg 1857 1950 Auteur du texte Meerburg Jacob Hendrik Auteur du texte 1901 Annalen der Physik Gallica FR Procitovano 23 bereznya 2023