毛细管作用 毛细管的日常应用
在毛细管中,液柱重量与管径的平方成正比,但是液体与管壁的接触面积只与管径成正比;这使得较窄的毛细管吸水会比较宽的毛细管来得高。例如,一根管径0.5毫米的玻璃细管,理论上能够将水抬升2.8厘米,但实际观察时其高度会略低些。
毛细管作用产生原因
毛细管作用产生毛细现象原因之一是由于附着层中分子的附着力与内聚力的作用,造成浸润或不浸润,因而使毛细管中的液面呈现弯月形。
原因之二是由于存在表面张力,从而使弯曲液面产生附加压强。
由于弯月面的形成,使得沿液面切面方向作用的表面张力的合力,在凸弯月面处指向液体内部;在凹弯月面处指向液体外部。
由于合力的作用使弯月面下液体的压强发生了变化——对液体产生一个附加压强,凸弯月面下液体的压强大于水平液面下液体的压强,而凹弯月面下液体的压强小于水平液面下液体的压强。
根据在盛着同一液体的连通器中,同一高度处各点的压强都相等的道理,当毛细管里的液面是凹弯月面时,液体不断地上升,直到上升液柱的静压强抵消了附加压强为止;同样,当液面呈凸月面时,毛细管里的液体也将下降。
浸润现象
亦称润湿现象。当液体与固体接触时,液体的附着层将沿固体表面延伸。当接触角θ为锐角时,液体润湿固体,若θ为零时,液体将展延到全部固体表面上,这种现象叫做“浸润现象”。
润湿现象的产生与液体和固体的性质有关。同一种液体,能润湿某些固体的表面,但对另外某些固体的表面就很难润湿。例如,水能润湿玻璃,但不能润湿石蜡。
