capillarité , également connu sous le nom de Action capillaire , est le phénomène d'un liquide montant ou tombant dans un tube étroit ou un matériau poreux En raison de l'interaction entre le liquide et la surface solide . Cette interaction provient de Tension de surface , la force qui rassemble les molécules liquides ensemble à l'interface avec un autre milieu.
Voici une ventilation des concepts clés:
* Tension de surface: Il s'agit de la force par unité qui existe à l'interface entre deux fluides non miscibles (comme l'eau et l'air). Il est causé par les forces cohésives entre les molécules dans le liquide.
* adhésion: L'attraction entre les molécules de différentes substances, telles que le liquide et la paroi du tube solide.
* cohésion: L'attraction entre les molécules de la même substance, comme entre les molécules d'eau.
comment cela fonctionne:
1. Lorsqu'un liquide entre en contact avec une surface solide, l'équilibre entre les forces adhésives et cohésives détermine le comportement du liquide.
2. Si les forces adhésives sont plus fortes , Le liquide "Merne" la surface, se propageant et formant un ménisque concave (courbé vers le haut). Il en résulte une montée capillaire .
3. Si les forces cohésives sont plus fortes , le liquide ne mouille pas la surface, formant un ménisque convexe (courbe vers le bas). Il en résulte la dépression capillaire .
La hauteur de l'élévation capillaire ou de la dépression est déterminée par:
* Tension de surface du liquide: Une tension de surface plus élevée entraîne une augmentation plus élevée.
* Angle de contact entre le liquide et le solide: Un angle de contact plus petit (plus de mouillage) entraîne une plus grande augmentation.
* rayon du tube capillaire: Un rayon plus petit entraîne une augmentation plus importante.
* densité du liquide: Une densité plus élevée entraîne une augmentation plus faible.
* Accélération due à la gravité: Une gravité plus élevée entraîne une augmentation plus faible.
Exemples de capillarité:
* l'eau se levant dans un tube en verre étroit: Ceci est un exemple classique de montée capillaire.
* Passement d'encre sur papier: Les fibres du papier agissent comme des capillaires, faisant appel à l'encre.
* sang qui coule à travers les capillaires: Les vaisseaux sanguins étroits agissent comme des capillaires, permettant un transport efficace de l'oxygène et des nutriments.
* l'eau qui s'infiltre dans le sol: Le sol agit comme un matériau poreux, attirant de l'eau à travers l'action capillaire.
Importance de la capillarité:
La capillarité joue un rôle crucial dans divers processus naturels et technologiques, notamment:
* Physiologie des plantes: Le transport de l'eau dans les plantes repose fortement sur l'action capillaire.
* Science du sol: L'action capillaire influence la rétention de l'eau et le mouvement dans le sol.
* Mécanique des fluides: L'action capillaire est cruciale dans la microfluidique et d'autres applications impliquant des systèmes fluides à petite échelle.
* Processus industriels: La capillarité est utilisée dans diverses industries, telles que les textiles, la fabrication du papier et le génie chimique.
