Agbara Iṣọkan ati Afaramọ
Agbára ìṣọ̀kan jẹ́ agbára ìfàmọ́ra láàárín àwọn molecule nínú ohun kan náà, nígbàtí agbára ìfàmọ́ra láàrín àwọn molecule ti ohun kan tí kò dọ́gba ni a ń pè ní Agbára ìfàmọ́ra. Fún àpẹẹrẹ, a máa ń da omi sínú gilasi kan. Ìṣọ̀kan wáyé nígbà tí àwọn molecule omi bá fà ara wọn mọ́ra, nígbàtí ìfàmọ́ra wáyé nígbà tí àwọn molecule omi àti àwọn molecule gilásì bá fà ara wọn mọ́ra.
Igun olubasọrọ
Kí a tó kọ́ ẹ̀kọ́ nípa Capillarity, a kọ́kọ́ lóye bí agbára ìfaramọ́ àti agbára ìfaramọ́ ṣe ní ipa lórí capillarity. Fún àpẹẹrẹ, a máa ń ṣe àtúnyẹ̀wò omi inú gilasi kan. Nígbà tí agbára ìfaramọ́ ti molecule omi bá lágbára ju agbára ìfaramọ́ (agbára fífà láàárín molecule omi àti molecule gilasi) ojú omi náà yóò ṣe ìlà sókè. Àpẹẹrẹ irú ọ̀ràn yìí ni nígbà tí omi bá wà nínú gilasi kan. Lọ́pọ̀ ìgbà, a máa ń sọ pé omi máa ń rì ojú gilasi náà. Ní ọ̀nà mìíràn, tí agbára ìfaramọ́ bá lágbára sí i, ojú omi náà yóò tẹ̀ sí ìsàlẹ̀. Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí mercury bá wà nínú gilasi kan.
Igun tí ìlà náà ṣe ni a ń pè ní igun ìfọwọ́sowọ́pọ̀. Nígbà tí agbára ìṣọ̀kan omi bá ga ju agbára ìfọwọ́sowọ́pọ̀ lọ, igun ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tí a ṣẹ̀dá sábà máa ń kéré ju 90 lọo (àwòrán a). Ní ọ̀nà mìíràn, tí agbára ìsopọ̀ bá ga ju agbára ìsopọ̀ omi lọ, igun ìfọwọ́kan tí a ṣẹ̀dá yóò ju 90 lọo (àwòrán b). Àwọn agbára ìfàmọ́ra àti agbára ìṣọ̀kan ṣòro láti ṣírò ní ti ìmọ̀, ṣùgbọ́n a lè wọn àwọn igun ìfọwọ́kàn. Kí ni ó ní í ṣe pẹ̀lú capillarity?
Ìmọ̀ nípa Capillarity
Tí agbára ìṣọ̀kan omi bá pọ̀ ju agbára ìsopọ̀mọ́ra lọ, ojú omi náà yóò yípo sókè. Nígbà tí a bá fi ọ̀pá tàbí páìpù tín-ín-rín kan sínú (páìpù tí ìwọ̀n rẹ̀ kéré ju àpótí náà lọ), omi inú àpótí náà yóò dìde láti inú ọ̀wọ̀n páìpù náà. Èyí jẹ́ nítorí pé agbára gbogbo ìfúnpọ̀mọ́ra ojú ilẹ̀ náà ní ògiri páìpù náà ń ṣiṣẹ́ sókè. Gíga tó ga jùlọ tí omi kan lè ṣe ni nígbà tí agbára ìfúnpọ̀mọ́ra ojú ilẹ̀ bá dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n omi inú páìpù náà. Nítorí náà, omi náà lè gòkè dé ibi gíga níbi tí agbára ìfúnpọ̀mọ́ra ojú ilẹ̀ náà bá ìwọ̀n omi inú páìpù náà mu.
Ni apa keji, ti agbara ifọmọ ba tobi ju agbara isopọmọ omi lọ, oju omi naa yoo tẹ si isalẹ. Nigbati a ba fi ọpọn tabi paipu tinrin sii (ọpọn ti o ni iwọn ila opin kere ju apo naa lọ), yoo ṣe apakan isalẹ ti omi naa (wo aworan ni isalẹ).
A mọ ipa yii si capillary, ati pe paipu tinrin ni a npe ni capillary tube. Ranti pe awọn iṣan ẹjẹ wa ti o kere julọ ni a le pe ni awọn paipu capillary nitori pe sisan ẹjẹ ninu awọn iṣan ẹjẹ kekere tun waye nitori awọn ipa ti capillary. Bakanna, iṣẹlẹ ti jijẹ yo ti wax tabi kerosene nipasẹ axis. Pẹlupẹlu, capillarity tun ni ipa pataki ninu gbigbe omi ati awọn nkan ti o ni ounjẹ lati gbongbo si awọn ewe nipasẹ awọn iṣan xylem. Ti ko ba si capillarity, oju ilẹ yoo gbẹ lẹsẹkẹsẹ lẹhin ojo. Ipa pataki miiran ti capillarity ni idaduro omi ni awọn aaye laarin awọn patikulu ilẹ.
Idogba Capillarity
Báwo la ṣe lè mọ gíga omi tó ń gòkè láti inú òpó páìpù capillary? Omi tó ń gbé sókè nínú ọ̀wọ́n páìpù capillary, èyí tó ní radius r tó ga dé gíga h. Agbára tó ń ṣiṣẹ́ nínú dídi omi náà mú ní gíga h jẹ́ apá kan agbára ìtẹ̀sí ojú ilẹ̀ ní ìtọ́sọ́nà inaro: F cos θ.
Oke ọpọn inu ikùn naa ṣi silẹ ki titẹ oju-aye wa lori oju omi naa. Gigun oju ti a fọwọkan laarin omi ati ọpọn naa jẹ 2πr (yika). Nitorinaa, iwọn agbara titẹ oju ti awọn ẹya inaro ti n ṣiṣẹ ni oju ti a fọwọkan ni:
F = Agbára ìfúnpọ̀ ojú ilẹ̀, γ = Ìfúnpọ̀ ojú ilẹ̀, r = rédíọ̀mù ti ọ̀pá ìpìlẹ̀, θ = Igun ìfọwọ́kàn
Tí a kò bá fojú fo ojú tí ó tẹ̀ sí òkè, iye omi inú páìpù náà ni:
Iwọn omi = agbegbe dada ti paipu x-iga ti omi naa
V = Ah
V = (π r 2 ) h
Tí a bá ṣe àtúnṣe sí apá inaro ti Agbára Ìtẹ̀síwájú Omi nínú ọ̀pá ìtẹ̀síwájú omi, omi náà kò ní lè dìde mọ́. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, omi náà yóò dé gíga rẹ̀, tí apá inaro ti agbára ìtẹ̀síwájú omi bá ṣe àtúnṣe sí ìwọ̀n omi náà, tó ga tó h. Apá inaro ti agbára ìtẹ̀síwájú omi ni:
F = γ 2 π r cos θ
Nígbàtí ìwọ̀n omi inú paipu capillary jẹ́:
w = miligiramu
w = ρ V g
w = ρ (π r 2 h) g
Nígbà tí omi náà bá dé gíga rẹ̀ tó ga jùlọ (h), apá inaro ti agbára ìfúnpá ojú ilẹ̀ gbọ́dọ̀ dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n omi inú ọ̀pá ìpìlẹ̀. Ní ti ìṣirò, a kọ ọ́ pé:
Èyí ni ìṣètò tí a ń wá. Tí o bá fẹ́ mọ gíga ọ̀wọ̀n omi, jọ̀wọ́ ronú nípa lílo ìṣètò yìí.
