Значение капиллярных явлений

Тела, пронизанные большим числом тонких каналов (капилляров), активно впитывают в себя воду и другие жидкости. Необходимо только, чтобы жидкости смачивали поверхность тела. Именно по этой причине полотенце впитывает в себя воду при вытирании рук. В фитиле керосинки или лампы керосин непрерывно поднимается по капиллярам вверх, где и сгорает.

Обычные кирпичи – пористые тела, они хорошо впитывают влагу. Поэтому кирпичные дома в своей нижней части должны быть изолированы от влаги.

Благодаря многочисленным капиллярам в почве вода поднимается вверх и интенсивно испаряется.

Капиллярными свойствами обладает всякое пористое тело: например фильтровальная бумага, сухой мел, разрыхленная почва и т. д. Пористые тела легко пропитываются смачивающими жидкостями и хорошо их удерживают. Для несмачивающих жидкостей, наоборот, эти тела являются непроницаемыми. Этим объясняется, например, водонепроницаемость смазанных жиром перьев и пуха водоплавающих птиц.

Капиллярные явления определяют условия конденсации паров, кипения жидкостей, кристаллизации и т. п. Так, например, на молекулу пара над вогнутым мениском жидкости действует больше молекул жидкости и, следовательно, большая сила, чем при выпуклом мениске. Это видно из рис. 8, на котором штриховыми линиями условно показаны сферы молекулярного действия. Объём жидкости, молекулы которой притягивают выделенную молекулу пара (под мениском внутри этих сфер), для вогнутого мениска
больше, чем для выпуклого.

В результате этого возникает капиллярная конденсация в смачиваемых тонких трубках даже при сравнительно малой влажности воздуха. Благодаря этому пористые вещества могут задерживать значительное количество жидкости из паров, что приводит к увлажнению белья, ваты в сырых помещениях, затрудняет сушку гигроскопических тел, способствует удержанию влаги в почве и т. п.

Почему же мы наблюдаем, что:

1) смачивающая жидкость поднимается по капилляру, а несмачивающая жидкость опускается в капилляре ниже уровня жидкости в широком сосуде,

2) чем меньше радиус трубки, тем на большую высоту она поднимается в первом случае и опускается во втором?

Ответить на эти вопросы поможет формула Лапласа, которую мы выведем.