Capillarité

Qu'est-ce que la capillarité?

La capillarité C'est une propriété de liquides qui leur permet de se déplacer à travers des trous tubulaires ou des surfaces poreuses même contre la force de la gravité. Pour ce faire, il doit y avoir un équilibre et une coordination de deux forces liées aux molécules liquides: cohésion et adhésion; Avoir ces deux-là une réflexion physique appelée tension de surface.

Le liquide doit être capable de mouiller les parois internes du tube ou des pores du matériau à travers lequel il se déplace. Cela se produit lorsque la force d'adhésion (apparentée liquide du tube capillaire) est supérieure à la force de cohésion intermoléculaire. Par conséquent, les molécules liquides créent des interactions plus fortes avec les atomes de matériaux (verre, papier, etc.) que parmi eux.

Capillarité d'eau

L'eau a une valeur de tension de surface de 72,75 n / m, relativement élevée par rapport aux valeurs de tension de surface des liquides suivants:

-Acétone: 22,75 n / m

-Alcool éthylique: 22,75 n / m

-Hexano: 18,43 n / m

-Méthanol: 22,61 n / m.

Par conséquent, l'eau a une tension superficielle exceptionnelle, ce qui favorise le développement du phénomène de capillarité si nécessaire à l'absorption de l'eau et des nutriments par les plantes.

Dans les plantes

La capillarité est un mécanisme important pour la montée de la sève par le xylème des plantes, mais il est insuffisant par lui-même pour atteindre la sève des feuilles des arbres.

La transpiration ou l'évaporation est un mécanisme important dans la montée de la sève par les plantes xylème. Les feuilles perdent de l'eau par leur évaporation, générant une diminution de la quantité de molécules d'eau, ce qui provoque une attraction des molécules d'eau présentes dans les tubes capillaires (xylem).

Les molécules d'eau n'agissent pas indépendamment les unes des autres, mais interagissent avec les forces de van der Waals, ce qui les fait se relever les uns aux autres par les tubes capillaires des plantes vers les feuilles.

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En plus de ces mécanismes, il convient de noter que les plantes absorbent l'eau du sol par osmose et qu'une pression positive générée dans la racine entraîne le début de l'eau à travers les tubes capillaires de la plante.

Exemples de capillarité

Tension superficielle chez les insectes

Certains insectes peuvent marcher dans l'eau, c'est parce que le poids de l'insecte est compensé par la résistance de l'eau lorsqu'il est déformé.

Tube capillaire en verre

Si nous introduisons un tube en verre dans un récipient avec de l'eau, le niveau d'eau augmentera à travers le tube.

Si nous introduisons un tube de plus grand diamètre, l'eau restera à un niveau inférieur. La surface du liquide restera avec une forme concave appelée Menisco.

Tube capillaire au mercure

Si nous introduisons un tube à cheveux dans le mercure, le niveau de cela augmentera à travers le tube, mais comme l'eau.

De plus, sa surface présentera une courbure convexe du ménisque inversé.

Tension de surface dans les feuilles

Comme pour les insectes, la tension de surface créée fait que la feuille ou certaines fleurs flottent dans l'eau sans couler, malgré le fait que leur poids est supérieur à celui de l'eau.

Alimentation des plantes

À travers le phénomène de la capillarité, les plantes extraient de l'eau du sol et la transportent vers ses feuilles.

À travers les tubes capillaires des plantes, les nutriments montent jusqu'à ce qu'ils atteignent toutes les parties de la plante.

Ascension de la sève dans les arbres

La sève monte dans tout l'arbre grâce au processus de capillarité. L'ascension est due au fait que dans les feuilles, une évaporation du liquide est générée qui provoque une pression négative dans le xylème, permettant à la sève d'augmenter en raison de l'action de la capillarité. Il peut atteindre une hauteur de 3 km.

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Avec une serviette en papier

Si nous plaçons une serviette en papier qui touche la surface de l'eau et qui quitte le récipient, au moyen du processus de capillarité, l'eau peut se déplacer à travers la serviette à atteindre le récipient.

Transfert d'eau

Comme nous pouvons faire en sorte que le liquide quitte le récipient, comme dans l'exemple précédent, si nous connectons deux conteneurs à travers un matériau absorbant, comme une serviette en papier, l'eau d'un récipient passera à l'autre.

Détergents et savons sur l'eau

Il y a des détergents et des savons qui ont des composés chimiques qui les font se déposer sur l'eau et la tension de surface les empêche de couler.

Ascension d'eau sur le sol

La capillarité de certains sols provoque une montée sur le terrain pour dépasser la nappe phréatique, bien qu'il s'agisse d'un mouvement contraire à la gravité.

Humidité sur les murs

La capillarité que certains murs présentes provoquent l'infiltration de l'eau et entre dans les maisons.

Cela provoque que dans les maisons, il y a une plus grande concentration de molécules d'eau dans l'air, ce que l'on appelle l'humidité.

Biscuits

Lorsque nous mouillons les biscuits dans le lait, l'action de la capillarité fait entrer le lait dans le biscuit, augmentant ainsi la capacité liquide de la même chose.

En montant le lait par le biscuit, il annule les forces de cohésion solides et c'est pourquoi le biscuit se brise.

Bougies de beurre

Si nous prenons un morceau de beurre et clouons une mèche et l'allumez avec un match, il brûlera.

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Cependant, le beurre qui est en contact avec l'oxygène de l'air ne brûle pas. Cela se produit parce que la capillarité de la bougie permet à la fusion du beurre de se lever à travers la mèche et de fonctionner comme un carburant.

Sucre en morceaux

La capillarité des grumeaux de sucre nous fait les mettre en contact avec un liquide, comme l'eau, les grumeaux l'absorgent pour conserver le liquide à l'intérieur.

Si le liquide est en plus concentration que la bosse de sucre, il peut faire briser ses forces de cohésion.

Capillarité avec des fleurs

Pour observer le phénomène de capillarité qui se produit dans les plantes, nous pouvons submerger la tige d'une fleur dans un récipient avec un colorant.

À travers la capillarité de la fleur, l'eau se lèvera à ses pétales et changera la couleur de la même.

Capillarité du terrain

Pour que l'eau monte à la surface d'une terre, la terre doit être poreuse. Plus le terrain est poreux, les forces d'adhésion à l'eau seront plus basses, donc l'eau fuira plus.

Par exemple, le terrain avec du sable et du gravier, étant plus poreux, égoutter rapidement l'eau, tandis que sur un terrain argileux, l'eau ne draine pas et ne forme pas les flaques.

Encre pour la règle

La capillarité est responsable du transport de l'encre du dépôt à la pointe de la fontaine.

Larmes

La capillarité est essentielle pour le drainage du liquide lacry.

Les références

1. Phénomènes de surface: tension en surface et capillarité. [PDF]. Récupéré de: ugr.est
2. Risvhan t. (s.F.).Capillarité dans les plantes. Récupéré de: Academy.Édu