毛細血管:
capillarity 、毛細血管作用としても知られています 、狭いチューブまたは多孔質材料で上昇または下降する液体の現象です 液体と固体表面の間の相互作用のため 。この相互作用は、表面張力から生じます 、液体分子を別の培地で界面で一緒に引っ張る力。
重要な概念の内訳は次のとおりです。
* 表面張力: これは、2つの不混和性のある流体(水と空気など)の間の界面に存在する単位長さあたりの力です。それは、液体内の分子間の凝集力によって引き起こされます。
* 接着: 液体や固体チューブ壁など、異なる物質の分子間の魅力。
* 凝集: 水分子間など、同じ物質の分子間の魅力。
それがどのように機能するか:
1.液体が固体表面に接触すると、粘着力と粘着力のバランス 液体の挙動を決定します。
2。接着力が強い場合 、液体は表面を「wets」し、広がり、凹面のメニスカスを形成します (上向き)。これにより、毛細血管の上昇が生じます 。
3。凝集力が強い場合 、液体は表面を湿らせず、凸型のメニスカスを形成します (下向きに湾曲)。これにより、毛細血管のうつ病が生じます 。
毛細血管の上昇またはうつ病の高さは、次のことによって決まります:
* 液体の表面張力: 表面張力が高くなると、上昇が大きくなります。
* 液体と固体の間の接触角: 接触角度が小さく(濡れが増える)により、上昇が大きくなります。
* 毛細管の半径: 半径が小さくなると、上昇が大きくなります。
* 液体の密度: 密度が高いほど上昇が低下します。
* 重力による加速: 重力が高いほど上昇が低下します。
毛細血管の例:
* 狭いガラスのチューブで上昇する水: これは毛細管の上昇の典型的な例です。
* 紙に広がるインク: 紙の繊維は毛細血管として機能し、インクを引き上げます。
* 毛細血管を流れる血液: 狭い血管は毛細血管として機能し、酸素と栄養素の効率的な輸送を可能にします。
* 土壌を浸透させる水: 土壌は多孔質材料として機能し、毛細血管作用によって水を引きます。
毛細血管の重要性:
毛細血管は、次のようなさまざまな自然および技術プロセスで重要な役割を果たします。
* 植物生理学: 植物の水輸送は、毛細血管作用に大きく依存しています。
* 土壌科学: 毛細血管作用は、土壌の水分保持と動きに影響を与えます。
* 流体力学: 毛細血管作用は、小規模液体システムを含むマイクロ流体やその他のアプリケーションで重要です。
* 産業プロセス: 毛細血管は、テキスタイル、紙製造、化学工学など、さまざまな業界で使用されています。