Капилярни явления
При липса на гравитация или в случай на много малки маси, течността винаги приема сферична форма (капка), кривината на повърхността на която определя много. свойства на веществото. Поради тази причина капилярните явления са изразени и играят съществена роля в условия на безтегловност, когато течността е фрагментирана в газообразна среда (или газът се пръска в течност) и системи, състоящи се от много капки или мехурчета (емулсии, аерозоли, пени ) се образуват, когато се генерира нова фаза капчици течност при кондензация на пари. парни мехурчета при кипене, кристални ядра. Когато течността влезе в контакт с кондензирани тела (друга течност или твърдо вещество), кривината на интерфейса възниква в резултат на действието на междуфазното напрежение.
В случай на омокряне, например, когато течността влезе в контакт с твърда стена на съд, силите на привличане, действащи между молекулите на твърдото вещество и течността, го принуждават да се издигне по стената на съда, като в резултат на което площта на течната повърхност, съседна на стената, има вдлъбната форма. В тесни канали, например цилиндрични капиляри, се образува вдлъбнат менискус - напълно извита повърхност на течността (фиг. 1).
Фигура: 1. Капилярно издигане във височина з течност, омокряща стените на капиляра с радиус r; q - ъгъл на контакт на омокряне.
Капилярен натиск. Тъй като силите на повърхностното (междуфазното) напрежение са насочени тангенциално към повърхността на течността, кривината на последната води до появата на компонент, насочен към обема на течността. В резултат на това възниква капилярно налягане, чиято стойност Dp е свързана със средния радиус на кривина на повърхността r0 чрез уравнението на Лаплас:
където p1 и p2- налягане в течност 1 и във фаза 2 (газ или течност), s12 - повърхностно (междуфазно) напрежение.
Ако повърхността на течността е вдлъбната (r0 0), знакът на Dp се обръща. Отрицателното капилярно налягане, възникващо в случай на течно овлажняване на стените на капиляра, води до факта, че течността ще се засмуква в капиляра, докато теглото на течната колона е голямо з няма да балансира диференциалното налягане Dp. В състояние на равновесие височината на капилярното издигане се определя по формулата на Юрен: