Kapillare Handlung oder Kapillarität, ist die Fähigkeit einer Flüssigkeit, in schmalen Räumen ohne die Hilfe, und entgegen Außenkräften wie Ernst zu fließen. Die Wirkung kann im Aufziehen von Flüssigkeiten zwischen den Haaren eines Pinsels, in einer dünnen Tube, in porösen Materialien wie Papier, in einigen nichtporösen Materialien wie Liquified-Kohlenstoff-Faser, oder in einer Zelle gesehen werden. Es kommt wegen zwischenmolekularer attraktiver Kräfte zwischen den flüssigen und festen Umgebungsoberflächen vor. Wenn das Diameter der Tube genug klein ist, dann die Kombination der Oberflächenspannung (der durch die Kohäsion innerhalb der Flüssigkeit verursacht wird), und klebende Kräfte zwischen der flüssigen und Behältertat, um die Flüssigkeit zu heben.

Etymologie

Das Wort kommt aus dem lateinischen adjektivischen capillaris ("dem Haar gehörend",) vom Substantiv capillus ("das Haar des Kopfs") schließlich ist auf caput ("Kopf") zurückzuführen gewesen. Das würde darauf hinweisen, dass das wissenschaftliche Phänomen zuerst zwischen aneinander grenzenden Haaren zum Beispiel innerhalb eines Pinsels beobachtet wurde. In der Medizin und Biologie bezieht es sich gewöhnlich auf das kleinste Geäder. Das Wort "Haargefäß", im nichtmedizinischen Sinn, bedeutet schmale Tube.

Phänomene und Physik der kapillaren Handlung

Kapillare Handlung, Kapillarität, kapillare Bewegung oder wicking beziehen sich auf zwei Phänomene:

Ein allgemeiner Apparat, der verwendet ist, um das erste Phänomen zu demonstrieren, ist die kapillare Tube. Wenn das niedrigere Ende einer vertikalen Glastube in eine Flüssigkeit wie Wasser gelegt wird, formt sich ein konkaver Meniskus. Festkleben-Kräfte zwischen der Flüssigkeit und der festen inneren Wand ziehen die flüssige Säule herauf bis es gibt eine genügend Masse von Flüssigkeit für Gravitationskräfte, um diese zwischenmolekularen Kräfte zu überwinden. Die Kontakt-Länge (um den Rand) zwischen der Spitze der flüssigen Säule und der Tube ist zum Diameter der Tube proportional, während das Gewicht der flüssigen Säule zum Quadrat des Diameters der Tube proportional ist, so wird eine schmale Tube eine flüssige Säule höher ziehen als eine breite Tube.

Beispiele

Kapillare Handlung ist auch für die Drainage ständig erzeugter Träne-Flüssigkeit vom Auge notwendig. Zwei canaliculi des winzigen Diameters sind an der inneren Ecke des Augenlides, auch genannt die Tränenkanäle da; ihre Öffnungen können mit dem bloßen Auge innerhalb der lacrymal Säcke gesehen werden, wenn die Augenlider everted sind.

Wicking soll etwas absorbieren und dann wie ein Docht abfließen.

Küchenrollen absorbieren Flüssigkeit durch die kapillare Handlung, einer Flüssigkeit erlaubend, von einer Oberfläche bis das Handtuch übertragen zu werden. Die kleinen Poren eines Schwamms handeln als kleine Haargefäße, es veranlassend, einen verhältnismäßig großen Betrag von Flüssigkeit zu absorbieren. Etwas moderner Sport und Übungsstoffe verwenden kapillare Handlung am "Docht"-Schweiß weg von der Haut. Diese werden häufig wicking Stoffe, nach den kapillaren Eigenschaften einer Kerze und Lampe-Dochte genannt.

Kapillare Handlung wird in der dünnen Schicht-Chromatographie beobachtet, in der ein Lösungsmittel vertikal einen Teller über die kapillare Handlung heranbringt. Aufgelöste solutes reisen mit dem Lösungsmittel mit verschiedenen Geschwindigkeiten abhängig von ihrer Sympathie für das Lösungsmittel (die bewegliche Phase) oder der absorbierende Überzug auf dem Teller (die stationäre Phase).

Mit einigen Paaren von Materialien, wie Quecksilber und Glas, übertreffen die zwischenmolekularen Kräfte innerhalb der Flüssigkeit diejenigen zwischen dem Festkörper und der Flüssigkeit, so formt sich ein Meniskus und kapillare Handlungsarbeiten rückwärts.

In der Hydrologie beschreibt kapillare Handlung die Anziehungskraft von Wassermolekülen, um Partikeln zu beschmutzen. Kapillare Handlung ist für bewegendes Grundwasser von nassen Gebieten des Bodens verantwortlich, um Gebiete auszutrocknen. Unterschiede im Boden-Potenzial steuern kapillare Handlung in Boden.

Höhe eines Meniskus

Durch die Höhe h einer flüssigen Säule wird gegeben:

wo die Oberflächenspannung der flüssigen Luft (Länge der Kraft/Einheit) ist, ist θ der Kontakt-Winkel, ρ ist die Dichte von Flüssigkeit (Masse/Volumen), g ist lokale Schwerefeld-Kraft (Masse der Kraft/Einheit), und r ist Radius der Tube (Länge).

Für eine wassergefüllte Glastube in Luft an Standardlaborbedingungen, γ = 0.0728 N/m an 20 °C,

θ = 20 ° (0.35 rad), ρ ist 1000 Kg/M, und g = 9.81 m/s. Für diese Werte ist die Höhe der Wassersäule

So für eine Diameter-Glastube in über (dem Radius) gegebenen Laboratorium-Bedingungen würde sich das Wasser ein unerkennbarer erheben. Jedoch, für eine Diameter-Tube (Radius), würde sich das Wasser, und für eine Diameter-Tube (Radius) erheben, das Wasser würde sich erheben.

Flüssiger Transport in porösen Medien

Wenn ein trockenes poröses Medium, wie ein Ziegel oder ein Docht, in den Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht wird, wird es anfangen, die Flüssigkeit an einer Rate zu absorbieren, die mit der Zeit abnimmt. Für eine Bar des Materials mit der Querschnittsfläche, der auf einem Ende benetzt wird, ist der kumulative Band V von absorbierter Flüssigkeit nach einiger Zeit t

wo S der sorptivity des Mediums, mit Dimensionen m/s oder Mm/Minute ist. Die Menge

wird die kumulative flüssige Aufnahme mit der Dimension der Länge genannt. Die benetzte Länge der Bar, die die Entfernung zwischen dem benetzten Ende der Bar und der so genannten nassen Vorderseite ist, ist vom Bruchteil f des durch Flüssigkeit besetzten Volumens abhängig. Diese Nummer f ist die Durchlässigkeit des Mediums; die benetzte Länge ist dann

Einige Autoren verwenden die Menge S/f als der sorptivity.

Die obengenannte Beschreibung ist für den Fall, wo Ernst und Eindampfung keine Rolle spielen.

Sorptivity ist ein relevantes Eigentum, Materialien zu bauen, weil er den Betrag der steigenden Nässe betrifft. Einige Werte für den sorptivity, Materialien zu bauen, sind im Tisch unten.

Verschieden

Das erste Papier von Albert Einstein vorgelegt 1900 Annalen der Physik war auf der Kapillarität. Es war betitelter Bastelraum von Folgerungen aus Kapillaritätserscheinungen, der als Beschlüsse von den Kapillaritätsphänomenen übersetzt wurde, die im Band 4, Seite 513 gefunden sind (veröffentlicht 1901).

Siehe auch

• Gleichung von Young-Laplace
• Kapillarer Druck
• Feuchtigkeitsbeständiger Kurs
• Kapillare Franse
• Kapillare Welle
• Frostblumen
• Frost, der sich hebt
• Nadel-Eis
• Die Gleichung von Washburn
• Docht-Wirkung
• Bestimmtes Wasser
• Oberflächenspannung