ڇا توهان ڪڏهن موم بتي ڏٺي آهي؟ اميد ته توهان ان کي استعمال ڪندا. هڪ دلچسپ رجحان اسان ڏسي سگهون ٿا جڏهن هڪ موم بتي جلي رهي آهي. ٻرندڙ موم بتي جي بتي جو هيٺيون حصو عام طور تي هميشه پگھريل موم سان (بتي تي) گندو هوندو آهي. بتي تي پگھريل موم جي موجودگي جو مطلب آهي ته موم بتي ڊگهي وقت تائين جلي سگهي ٿي. پگھريل موم کي ٻرندڙ موم بتي جي بتي ڏانهن مٿي وڃڻ جو سبب ڇا آهي؟ اسان مشعلن ۾ ساڳيو رجحان ڏسي سگهون ٿا.
اسان جي زندگين ۾ ڪيتريون ئي دلچسپ شيون موم بتين ۽ تيل جي ڏيئن ۾ ٿيندڙ واقعن سان ملندڙ جلندڙ آهن. اهو ائين آهي جيئن مائع کي ٽنگون آهن، جيڪي ان کي مٿي ڏانهن وڌڻ جي اجازت ڏين ٿيون. ڇا توهان هن کي سائنسي طور تي بيان ڪري سگهو ٿا؟ هڪ فزڪس جو تصور جيڪو موم بتين، تيل جي ڏيئن، ۽ ٻين ڪيترن ئي لاڳاپيل واقعن ۾ ٿيندڙ واقعن جي وضاحت ڪري سگهي ٿو اهو ڪيپيلرٽي آهي.
هم آهنگي ۽ چپکڻ واريون قوتون
هم آهنگي هڪ ئي مادي جي ماليڪيولن جي وچ ۾ پرڪشش قوت آهي، جڏهن ته مختلف مادي جي ماليڪيولن جي وچ ۾ پرڪشش قوت کي آسنجن چئبو آهي. مثال طور، جيڪڏهن اسان هڪ گلاس ۾ پاڻي وجهون ٿا، ته هم آهنگي تڏهن ٿيندي آهي جڏهن پاڻي جا ماليڪيول هڪ ٻئي کي متوجه ڪندا آهن، جڏهن ته آسنجن تڏهن ٿيندي آهي جڏهن پاڻي جا ماليڪيول ۽ شيشي جا ماليڪيول هڪ ٻئي کي متوجه ڪندا آهن.
رابطي جو زاويه
ڪيپيلرٽي جي تصور ۾ وڃڻ کان اڳ، اسان کي پهريان سمجهڻ گهرجي ته چپڪندڙ ۽ مربوط قوتون ڪيپيلرٽي تي ڪيئن اثر انداز ٿين ٿيون. مثال طور، هڪ شيشي ۾ هڪ مائع تي غور ڪريو. جڏهن مائع ماليڪيولن جون مربوط قوتون چپڪندڙ قوتن (مائع ماليڪيولن ۽ شيشي جي ماليڪيولن جي وچ ۾ پرڪشش قوتن) کان وڌيڪ مضبوط هونديون آهن، ته مائع جي مٿاڇري مٿي طرف وکرندي. ان جو هڪ مثال اهو آهي جڏهن پاڻي گلاس ۾ هوندو آهي. عام طور تي چيو ويندو آهي ته پاڻي شيشي جي مٿاڇري کي گلي ڪندو آهي. ان جي برعڪس، جيڪڏهن چپڪندڙ قوتون مضبوط هونديون آهن، ته مائع جي مٿاڇري هيٺئين طرف وکرندي. مثال طور، جڏهن پارو گلاس ۾ هوندو آهي.
وکر سان ٺهيل زاويه کي رابطي جو زاويه چئبو آهي. جڏهن مائع جي مربوط قوت چپڪندڙ قوت کان وڌيڪ هوندي آهي، ته ٺهيل رابطي جو زاويه عام طور تي 90° کان گهٽ هوندو آهي.o (تصوير الف). ان جي برعڪس، جيڪڏهن چپکڻ واري قوت سيال جي هم آهنگي واري قوت کان وڌيڪ آهي، ته پوءِ ٺهيل رابطي جو زاويه 90 کان وڌيڪ هوندو.o (شڪل ب). چپکڻ ۽ هم آهنگي قوتن جو حساب ڪرڻ نظرياتي طور تي ڏکيو آهي، پر رابطي جي زاويه کي ماپي سگهجي ٿو. ڪيپيلرٽي سان ڪهڙو تعلق آهي؟
ڪيپيلرٽي جو تصور
جيڪڏهن ڪنهن مائع جي مربوط قوت چپڪندڙ قوت کان وڌيڪ آهي، ته مائع جي مٿاڇري مٿي طرف وکرندي. جڏهن اسان هڪ پتلي ٽيوب يا پائپ (ڪنٽينر کان ننڍو قطر وارو پائپ) داخل ڪندا آهيون، ته مائع جو هڪ وڏو حصو ٺهندو. ٻين لفظن ۾، ڪنٽينر ۾ مائع پائپ جي ڪالمن ذريعي مٿي اڀرندو آهي. اهو ئي سبب آهي جو ٽيوب جي ڀت سان گڏ ڪل مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت مٿي ڪم ڪري ٿي. وڌ ۾ وڌ اوچائي جيڪا مائع پهچي سگهي ٿي اها آهي جڏهن مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت پائپ ۾ مائع جي وزن جي برابر يا برابر هجي. تنهن ڪري، مائع صرف ان اوچائي تائين وڌي سگهي ٿو جتي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت پائپ ۾ مائع جي وزن سان متوازن هجي.
ان جي برعڪس، جيڪڏهن چپڪندڙ قوت مائع جي مربوط قوت کان وڌيڪ آهي، ته مائع جي مٿاڇري هيٺئين طرف وکرندي. جڏهن اسان هڪ پتلي ٽيوب يا پائپ (ڪنٽينر کان ننڍو قطر وارو پائپ) داخل ڪندا آهيون، ته مائع جو هڪ هيٺيون حصو ٺهي ويندو (هيٺ ڏنل تصوير ڏسو).
هن اثر کي ڪيپيلرٽي حرڪت، يا ڪيپيلرٽي جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، ۽ انهن پتلي ٽيوبن کي ڪيپيلرٽي ٽيوب چيو ويندو آهي. اهو قابل ذڪر آهي ته اسان جي ننڍين رت جي رڳن کي ڪيپيلرٽي ٽيوب پڻ سڏيو وڃي ٿو، ڇاڪاڻ ته انهن ننڍڙن رڳن ۾ رت جي گردش پڻ ڪيپيلرٽي اثر جي ڪري آهي. ساڳئي طرح، موم يا مٽيءَ جي پگھلڻ جو رجحان هڪ بتي ذريعي اڀرڻ پڻ واضح آهي. ان کان علاوه، ڪيپيلرٽي کي ننڍڙن زائلم رڳن ذريعي جڙڙن کان پنن تائين پاڻي ۽ غذائي اجزاء جي حرڪت ۾ اهم ڪردار ادا ڪرڻ جو يقين آهي. ڪيپيلرٽي کان سواءِ، مٽيءَ جي مٿاڇري مينهن يا آبپاشي کان فوري طور تي سڪي ويندي. ڪيپيلرٽي جو هڪ ٻيو اهم اثر مٽيءَ جي ذرڙن جي وچ ۾ خالن ۾ پاڻي جي برقرار رکڻ آهي.
ڪيپيلرٽي مساوات
اسان ڪيپيلري ٽيوب ڪالم ذريعي پاڻي جي اوچائي ڪيئن طئي ڪري سگهون ٿا؟ ڪالم ۾ مائع مٿي اڀرندو نظر اچي ٿو.
ڪيپيلري ٽيوب جنهن جو ريڊيس r کان اوچائي h تائين آهي. اها قوت جيڪا مائع کي h جي اوچائي تي رکڻ ۾ ڪردار ادا ڪري ٿي، اها عمودي طرف مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت جو جزو آهي: F cos theta.
ڪيپيلري ٽيوب جو مٿيون حصو کليل هوندو آهي، تنهنڪري مائع جي مٿاڇري تي هوا جو دٻاءُ پوندو آهي. مائع ۽ ٽيوب جي وچ ۾ رابطي جي مٿاڇري جي ڊيگهه 2 phi r (دائري جو گهيرو) آهي. تنهن ڪري، رابطي جي مٿاڇري سان ڪم ڪندڙ مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت جي عمودي جزو جي شدت آهي:

جيڪڏهن مائع جي مٿاڇري جي مٿي واري وکر کي نظرانداز ڪيو وڃي، ته پوءِ پائپ ۾ مائع جو مقدار آهي:
مائع جو مقدار = پائپ جي مٿاڇري جو علائقو x مائع جي اوچائي
وي = اي ايڇ
وي = (π ر2) ايڇ
جيڪڏهن مٿاڇري ٽينشن فورس جو عمودي جزو ڪيپيلري ٽيوب ۾ مائع ڪالم جي وزن سان متوازن آهي، ته پوءِ مائع وڌيڪ نه وڌي سگهندو. ٻين لفظن ۾، مائع پنهنجي وڌ ۾ وڌ اوچائي تي پهچي ويندو، جڏهن مٿاڇري ٽينشن فورس جو عمودي جزو اوچائي h تي مائع جي وزن سان متوازن هوندو. مٿاڇري ٽينشن فورس جو عمودي جزو آهي:
ايف = γ 2 π r ڪوس θ
ساڳئي وقت، ڪيپيلري ٽيوب ۾ مائع جو وزن آهي:
w = ملي گرام
w = ρ وي جي
w = ρ ( π ر2 ح) جي
جڏهن مائع پنهنجي وڌ ۾ وڌ اوچائي (h) تي پهچي ٿو، ته مٿاڇري جي ڇڪتاڻ واري قوت جو عمودي جزو ڪيپيلري ٽيوب ۾ مائع جي وزن جي برابر هجڻ گهرجي. رياضي طور تي، اهو لکيو ويو آهي:

هي اهو مساوات آهي جيڪو اسان ڳولي رهيا آهيون. جيڪڏهن توهان مائع ڪالمن جي اوچائي طئي ڪرڻ چاهيو ٿا، مهرباني ڪري هي مساوات استعمال ڪريو.