သွေးကြောမျှင်

စည်းလုံးမှုနှင့် ကပ်ငြိမှု၏ အား

စုစည်းမှုအားသည် အလားတူဒြပ်စင်တစ်ခုရှိ မော်လီကျူးများအကြား ဆွဲငင်အားဖြစ်ပြီး၊ မညီမျှသောဒြပ်စင်တစ်ခု၏ မော်လီကျူးများအကြား ဆွဲငင်အားကို ကပ်ငြိမှုအားဟုခေါ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ရေကို ဖန်ခွက်ထဲသို့ လောင်းထည့်ပါ။ ရေမော်လီကျူးများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆွဲငင်သောအခါ စုစည်းမှုဖြစ်ပေါ်ပြီး ရေမော်လီကျူးများနှင့် ဖန်မော်လီကျူးများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆွဲငင်သောအခါ ကပ်ငြိမှုဖြစ်ပေါ်သည်။

အဆက်အသွယ်ထောင့်

Capillarity သဘောတရားကို မလေ့လာခင်မှာ adhesion force နဲ့ cohesion force က capillarity အပေါ် ဘယ်လိုသက်ရောက်မှုရှိလဲဆိုတာကို အရင်ဆုံးနားလည်ရပါမယ်။ ဥပမာအားဖြင့် ဖန်ခွက်ထဲက အရည်ကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပါမယ်။ အရည်မော်လီကျူးရဲ့ cohesion force ဟာ adhesion force (အရည်မော်လီကျူးနဲ့ ဖန်ခွက်မော်လီကျူးကြားက ဆွဲအား) ထက် ပိုအားကောင်းတဲ့အခါ အရည်မျက်နှာပြင်က အပေါ်ဘက်ကို ကွေးသွားပါလိမ့်မယ်။ ဒီကိစ္စရဲ့ ဥပမာတစ်ခုကတော့ ရေက ဖန်ခွက်ထဲမှာရှိနေချိန်မှာပါ။ ပုံမှန်အားဖြင့် ရေက ဖန်ခွက်ရဲ့ မျက်နှာပြင်ကို စုပ်ယူတယ်လို့ ဆိုကြပါတယ်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ adhesion force ပိုအားကောင်းရင် အရည်ရဲ့ မျက်နှာပြင်က အောက်ဘက်ကို ကွေးသွားပါလိမ့်မယ်။ ဥပမာအားဖြင့် မာကျူရီက ဖန်ခွက်ထဲမှာရှိနေချိန်မှာပါ။

ကွေးညွှတ်မှုကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသောထောင့်ကို ထိတွေ့ထောင့်ဟုခေါ်သည်။ အရည်၏ စုစည်းအားသည် ကပ်ငြိအားထက် ပိုများသောအခါ၊ ဖန်တီးထားသော ထိတွေ့ထောင့်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် 90 ထက် သေးငယ်သည်။^o (ပုံ က)။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ ကပ်ငြိမှုအားဟာ အရည်ကပ်ငြိမှုအားထက် ပိုများရင် ဖန်တီးလိုက်တဲ့ ထိတွေ့ထောင့်ဟာ ၉၀ ထက် ပိုများပါတယ်။^o (ပုံ ခ)။ ကပ်ငြိမှုအားများနှင့် ပေါင်းစပ်အားများကို တွက်ချက်ရန် သီအိုရီအရ ခက်ခဲသော်လည်း၊ ထိတွေ့ထောင့်များကို တိုင်းတာနိုင်သည်။ ၎င်းသည် ဆံချည်မျှင်သွေးကြောများ (capillarity) နှင့် ဘာဆိုင်သနည်း။

ဆံချည်မျှင်သွေးကြောဆိုင်ရာ သဘောတရား

အရည်၏ ပေါင်းစပ်အားသည် ကပ်ငြိအားထက် ပိုများပါက အရည်မျက်နှာပြင်သည် အပေါ်သို့ ကွေးသွားမည်ဖြစ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပါးလွှာသောပြွန် သို့မဟုတ် ပိုက် (ကွန်တိန်နာထက် အချင်းသေးငယ်သော ပိုက်) ကို ထည့်သွင်းသောအခါ၊ ကွန်တိန်နာအတွင်းရှိ အရည်သည် ပိုက်ကော်လံမှတစ်ဆင့် မြင့်တက်လာသည်။ ၎င်းမှာ ပြွန်နံရံတစ်လျှောက် စုစုပေါင်း မျက်နှာပြင်တင်းအား၏ အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသွားသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ အရည်တစ်ခု ရရှိနိုင်သော အမြင့်ဆုံးအမြင့်မှာ မျက်နှာပြင်တင်းအားသည် ပိုက်အတွင်းရှိ အရည်၏ အလေးချိန်နှင့် ညီမျှသည့်အခါဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် အရည်သည် ပိုက်အတွင်းရှိ မျက်နှာပြင်တင်းအားနှင့် ညီမျှသော အမြင့်သို့သာ မြင့်တက်လာနိုင်သည်။

ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ ကပ်ငြိမှုအားဟာ အရည်ကပ်ငြိမှုအားထက် ပိုများရင် အရည်ရဲ့မျက်နှာပြင်ဟာ အောက်ဘက်ကို ကွေးသွားပါလိမ့်မယ်။ ကျွန်တော်တို့က ပါးလွှာတဲ့ပြွန် ဒါမှမဟုတ် ပိုက် (ကွန်တိန်နာထက် အချင်းသေးငယ်တဲ့ ပိုက်) ကို ထည့်သွင်းလိုက်တဲ့အခါ အရည်ရဲ့ အောက်ပိုင်းကို ဖွဲ့စည်းပေးပါလိမ့်မယ် (အောက်ကပုံကို ကြည့်ပါ)။

ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို capillary ဟုခေါ်ပြီး ပါးလွှာသောပိုက်ကို capillary ပြွန်ဟုခေါ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ အသေးဆုံးသွေးကြောများကို capillary ပိုက်များဟုလည်း ခေါ်ဆိုနိုင်သည်ကို သတိရပါ၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် capillary ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် သွေးကြောငယ်များတွင် သွေးလည်ပတ်မှုလည်း ဖြစ်ပေါ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ အလားတူပင်၊ ဝင်ရိုးမှတစ်ဆင့် ဖယောင်း သို့မဟုတ် ရေနံဆီ အရည်ပျော်မှု မြင့်တက်လာခြင်းဖြစ်စဉ်။ ထို့အပြင်၊ capillarity သည် xylem သွေးကြောများမှတစ်ဆင့် အမြစ်မှ အရွက်များသို့ ရေနှင့် အာဟာရဓာတ်များ ဖြတ်သန်းသွားရာတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်ဟုလည်း ယုံကြည်ကြသည်။ capillarity မရှိပါက မြေဆီလွှာမျက်နှာပြင်သည် မိုးရွာပြီးနောက် ချက်ချင်းခြောက်သွေ့သွားမည်ဖြစ်သည်။ capillarity ၏ နောက်ထပ်သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုတစ်ခုမှာ မြေဆီလွှာအမှုန်အမွှားများကြားရှိ ကွက်လပ်များတွင် ရေကို ထိန်းသိမ်းထားခြင်း ဖြစ်သည်။

ဆံချည်မျှင်မျှင်ညီမျှခြင်း

ဆံချည်မျှင်ပိုက်ကော်လံမှတစ်ဆင့် မြင့်တက်လာသောရေ၏အမြင့်ကို မည်သို့ဆုံးဖြတ်နိုင်မည်နည်း။ အမြင့် h အထိ အချင်းဝက် r ရှိသော ဆံချည်မျှင်ပိုက်ကော်လံတွင် အရည်မြင့်တက်လာမှု။ အမြင့် h တွင် အရည်ကိုထိန်းထားရာတွင် သက်ရောက်သောအားသည် ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်ရှိ မျက်နှာပြင်တင်းအား၏ အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည်- F cos θ။

အရည်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လေထုဖိအားရှိစေရန် capillary ပြွန်၏ထိပ်သည် ပွင့်နေသည်။ အရည်နှင့် ပိုက်ကြားရှိ ထိတွေ့မျက်နှာပြင်၏အရှည်မှာ 2πr (လုံးပတ်) ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ထိတွေ့မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် အလုပ်လုပ်သော ဒေါင်လိုက်အစိတ်အပိုင်းများ၏ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုအား၏ ပမာဏမှာ-

F = မျက်နှာပြင်တင်းအား၊ γ = မျက်နှာပြင်တင်းအား၊ r = ဆံချည်မျှင်ပြွန်၏ အချင်းဝက်၊ θ = ထိတွေ့ထောင့်

အပေါ်သို့ ကွေးနေသော မျက်နှာပြင်ကို လျစ်လျူရှုပါက ပိုက်အတွင်းရှိ အရည်ပမာဏမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-

အရည်ပမာဏ = ပိုက်၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ x-အရည်၏ အမြင့်

V = A h

V = (π r)²) ဇ

မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုအား၏ ဒေါင်လိုက်အစိတ်အပိုင်းသည် ဆံချည်မျှင်ပြွန်ရှိ အရည်ကော်လံ၏အလေးချိန်နှင့် ဟန်ချက်ညီပါက အရည်သည် ပြန်လည်မြင့်တက်နိုင်မည်မဟုတ်ပါ။ တစ်နည်းအားဖြင့် မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုအား၏ ဒေါင်လိုက်အစိတ်အပိုင်းသည် အရည်၏အလေးချိန်နှင့် ဟန်ချက်ညီပါက အရည်သည် ၎င်း၏အမြင့်ဆုံးအမြင့်သို့ h အထိရောက်ရှိမည်ဖြစ်သည်။ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုအား၏ ဒေါင်လိုက်အစိတ်အပိုင်းမှာ-

F = γ 2 π r cos θ

ဆံချည်မျှင်ပိုက်အတွင်းရှိ အရည်၏အလေးချိန်မှာ-

w = မီလီဂရမ်

w = ρ V g

w = ρ (π r)² ဇ) ဂရမ်

အရည်သည် ၎င်း၏ အမြင့်ဆုံးအမြင့် (h) သို့ ရောက်ရှိသောအခါ၊ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုအား m ၏ ဒေါင်လိုက်အစိတ်အပိုင်းသည်ဆံချည်မျှင်ပြွန်အတွင်းရှိ အရည်၏အလေးချိန်နှင့် ညီမျှရမည်။ သင်္ချာနည်းအရ အောက်ပါအတိုင်း ရေးသားထားသည်။

ဒါက ကျွန်တော်တို့ရှာနေတဲ့ ညီမျှခြင်းပါ။ အရည်ကော်လံရဲ့ အမြင့်ကို ဆုံးဖြတ်ချင်ရင် ဒီညီမျှခြင်းကို အသုံးပြုဖို့ စဉ်းစားပါ။