Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Název školyGymnázium, Soběslav, Dr. Edvarda Beneše 449/II Kód materiáluVY_32_INOVACE_32_07 Název materiáluKapilarita AutorMgr. Petr Lintner Tematická oblastFyzika Tematický okruhMolekulová fyzika a termika Ročník2 Datum tvorbyúnor 2014 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Kapilarita

Kapilární elevace Kapiláry (trubice s malým vnitřním průměrem – poloměr nejvýše 1 mm) jsou ponořeny do kapaliny, která smáčí jejich stěny. Volný povrch kapaliny v trubici vytvoří dutý vrchlík. Hladina kapaliny v trubicích je výše než hladina okolní kapaliny. V užší kapiláře vystoupá hladina výše než v široké.

Kapilární deprese Kapiláry jsou ponořeny do kapaliny, která nesmáčí jejich stěny. Volný povrch kapaliny v trubici vytvoří vypuklý vrchlík. Hladina kapaliny v trubicích je níže než hladina okolní kapaliny. V užší kapiláře klesne hladina níže než v široké.

Kapilární elevaci a kapilární depresi souhrnně nazýváme kapilarita. Kapilarita je způsobena kapilárním tlakem, který vzniká v důsledku zakřivení povrchu kapaliny v kapiláře. V případě kapilární elevace je tlak v kapiláře zmenšen o kapilární tlak a tento úbytek je kompenzován hydrostatickým tlakem, který odpovídá zvýšení hladiny kapaliny v kapiláře. V případě kapilární deprese je tlak v kapiláře větší o kapilární tlak a tento přírůstek je kompenzován zmenšením hydrostatického tlaku, které odpovídá poklesu hladiny kapaliny v kapiláře.

Za předpokladu, že hladina v kapiláře o poloměru R vytvoří dutý povrch tvaru polokoule o poloměru R, platí pro výšku h při kapilární elevaci vztah kde ρ je hustota kapaliny a σ její povrchové napětí. Stejný vztah platí i pro pokles hladiny při kapilární depresi.

Kapilární jevy v praxi: Kapilární jevy mají v přírodě i v lidské činnosti značný význam, například: voda vystupuje tenkými kapilárami v půdě vzhůru k povrchu (vzlínavost) – orbou se kapiláry rozrušují a zabraňuje se tím vysychání půdy, válcováním půdy se naopak kapiláry vytvářejí a umožňuje se tím vzlínání vody k zasetým semenům rostlin vzlínavostí v cévách rostlin pronikají živné roztoky z jejich kořenů až do vrcholků vzlínavostí proniká voda ze základů do stěn staveb

Kapilární jevy v praxi: kapilární elevací se nasává petrolej, líh nebo vosk v lampách, kahanech a svících utěrky, ručníky a osušky odvádějí vodu vzlínavostí kapilární elevací odvádí funkční prádlo pot od těla člověka vzlínavosti se využívá při pájení a letování, kdy roztavená pájka proniká do tenkých spár mezi součástkami

Otázky a úkoly: 1.Jak se bude měnit výška hladiny v kapiláře ponořené do horké vody při jejím chladnutí? 2.Navrhněte, jak by bylo možné pomocí kapilární elevace určit povrchové napětí kapaliny.

Použité zdroje: BARTUŠKA, Karel. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. 2. vyd. Praha: Prometheus, 1994, 254 s. ISBN SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, s. ISBN