Ka Mana o ke Kuʻikahi a me ka Hoʻopili ʻana
ʻO ka ikaika hoʻopili ka ikaika huki ma waena o nā molekala i loko o kahi mea like, ʻoiai ʻo ka ikaika huki ma waena o nā molekala o kahi mea like ʻole ua kapa ʻia ʻo ka Adhesion Force. No ka laʻana, ninini mākou i ka wai i loko o ke aniani. Hana ʻia ka hoʻopili ʻana ke huki nā molekala wai kekahi i kekahi, ʻoiai ke huki ʻia ka hoʻopili ʻana ke huki nā molekala wai a me nā molekala aniani kekahi i kekahi.
kihi pili
Ma mua o ke aʻo ʻana i ke kumumanaʻo o Capillarity, hoʻomaopopo mua mākou i ke ʻano o ka mana o ka ikaika hoʻopili a me ka ikaika cohesion ma ke capillarity. No ka laʻana, nānā mākou i ka wai i loko o ke aniani. Ke ʻoi aku ka ikaika o ka ikaika cohesion o ka mole wai ma mua o ka ikaika hoʻopili (ka ikaika huki ma waena o ka mole wai a me ka mole aniani) e hana ka ʻili wai i kahi piʻo i luna. ʻO kahi laʻana o kēia hihia ke waiho ka wai i loko o ke aniani. ʻO ka maʻamau, ua ʻōlelo ʻia e hoʻomohu ka wai i ka ʻili o ke aniani. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka ikaika o ka ikaika hoʻopili, a laila e piʻo ka ʻili o ka wai i lalo. No ka laʻana, ke waiho ka mercury i loko o ke aniani.
ʻO ke kihi i hana ʻia e ke kūlou ua kapa ʻia ʻo ke kihi pili. Ke kiʻekiʻe aʻe ka ikaika pili wai ma mua o ka ikaika hoʻopili, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kihi pili i hana ʻia ma mua o 90.o (kiʻi a). I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka ikaika o ka hoʻopili ʻana ma mua o ka ikaika o ka hoʻopili ʻana o ka wai, ʻoi aku ka nui o ke kihi pili i hana ʻia ma mua o 90o (kiʻi b). He paʻakikī ke helu ʻana i nā ikaika hoʻopili a me nā ikaika pili, akā hiki ke ana ʻia nā kihi pili. He aha ka pilina me ke capillarity?
Manaʻo Capillarity
Inā ʻoi aku ka ikaika o ke kuʻikahi wai ma mua o ka ikaika hoʻopili, e ʻōwili ka ʻili wai i luna. Ke hoʻokomo mākou i kahi paipu lahilahi a paipu paha (he paipu nona ke anawaena i ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka ipu), piʻi ka wai i loko o ka ipu ma o ke kolamu paipu. ʻO kēia no ka mea e piʻi ana ka ikaika o ka ʻili holoʻokoʻa ma ka paia o ka paipu. ʻO ke kiʻekiʻe loa e hiki ai i kahi wai ke hoʻokō ʻia ʻo ia ka wā e like ai ka ikaika o ka ʻili me ke kaumaha o ka wai i loko o ka paipu. No laila, hiki i ka wai ke piʻi i kahi kiʻekiʻe kahi e kaulike ai ka ikaika o ka ʻili me ke kaumaha o ka wai i loko o ka paipu.
I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka ikaika pipili ma mua o ka ikaika pili o ka wai, e piʻo iho ka ʻili o ka wai i lalo. Ke hoʻokomo mākou i kahi paipu lahilahi a paipu paha (he paipu me ke anawaena liʻiliʻi ma mua o ka ipu), e hana ia i kahi ʻāpana haʻahaʻa o ka wai (e nānā i ke kiʻi ma lalo).
Ua kapa ʻia kēia hopena ʻo ke capillary, a ua kapa ʻia ka paipu lahilahi ʻo ka paipu capillary. E hoʻomanaʻo e hiki ke kapa ʻia ko mākou mau kīʻaha koko liʻiliʻi loa he mau paipu capillary no ka mea, ʻo ke kahe koko i loko o nā kīʻaha koko liʻiliʻi e hana pū ʻia ma muli o nā hopena o ke capillary. Pēlā nō, ʻo ka hanana o ka piʻi ʻana o ka heheʻe ʻana o ka wax a i ʻole kerosene ma o ke axis. Eia kekahi, ua manaʻoʻiʻo ʻia hoʻi he kuleana koʻikoʻi ke capillarity i ka hele ʻana o ka wai a me nā mea momona mai ke aʻa a i nā lau ma o nā kīʻaha xylem. Inā ʻaʻohe capillarity, e maloʻo koke ka ʻili o ka lepo ma hope o ka ua. ʻO kekahi hopena koʻikoʻi o ke capillarity ʻo ia ka paʻa ʻana o ka wai i loko o nā hakahaka ma waena o nā ʻāpana lepo.
Ka hoʻohālikelike capillarity
Pehea e hiki ai iā kākou ke hoʻoholo i ke kiʻekiʻe o ka wai e piʻi ana ma o ke kolamu paipu capillary? ʻO ka piʻi ʻana o ka wai i loko o ke kolamu paipu capillary, nona ka radius r a hiki i ke kiʻekiʻe h. ʻO ka ikaika e hana ana i ka paʻa ʻana o ka wai ma ke kiʻekiʻe h ʻo ia ka ʻāpana o ka ikaika tension ʻili ma ke kuhikuhi kū pololei: F cos θ.
Ua hāmama ka piko o ka paipu capillary i mea e loaʻa ai ke kaomi lewa ma luna o ka ʻili o ka wai. ʻO ka lōʻihi o ka ʻili pā ma waena o ka wai a me ka paipu he 2πr (kaʻapuni). No laila, ʻo ka nui o ka ikaika o ka ʻili o nā ʻāpana kū pololei e hana ana ma ka ʻili pili:
F = Ka ikaika o ka ʻilikai, γ = Ka ʻilikai, r = ka radius o ka paipu capillary, θ = Ke kihi pili
Inā hoʻowahāwahā ʻia ka ʻili piʻo i luna, ʻo ka nui o ka wai i loko o ka paipu:
Ka nui o ka wai = ka ʻili o ka paipu x ke kiʻekiʻe o ka wai
V = A h
V = (π r 2 ) h
Inā kaulike ʻia ka ʻāpana kū pololei o ka ikaika hoʻoluhi ʻili me ke kaumaha o ke kolamu wai i loko o ka paipu capillary, a laila ʻaʻole hiki i ka wai ke piʻi hou. I nā huaʻōlelo ʻē aʻe, e hiki ka wai i kona kiʻekiʻe loa, inā kaulike ʻia ka ʻāpana kū pololei o ka ikaika hoʻoluhi ʻili me ke kaumaha o ka wai, e like me ke kiʻekiʻe o h. ʻO ka ʻāpana kū pololei o ka ikaika hoʻoluhi ʻili:
F = γ 2 π r cos θ
ʻOiai ke kaumaha o ka wai i loko o ka paipu capillary:
w = mg
w = ρ V g
w = ρ (π r 2 h) g
Ke hiki ka wai i kona kiʻekiʻe loa (h), pono e like ka ʻāpana kū pololei o ka ikaika o ka ʻili me ke kaumaha o ka wai i loko o ka paipu capillary. Ma ke ʻano makemakika, ua kākau ʻia:
ʻO kēia ke kaulike a mākou e ʻimi nei. Inā makemake ʻoe e hoʻoholo i ke kiʻekiʻe o ke kolamu wai, e ʻoluʻolu e noʻonoʻo e hoʻohana i kēia kaulike.
