سطح آب و جیوه در داخل لولهی مویین
یکی از اثرات نیروی چسبندگی سطحی، مویینگی است. میزان بالا آمدن مایعات در لولههای بسیار نازک را مویینگی مینامند.این آزمایش از سری آزمایش های شناخت نیروی چسبندگی سطحی است. برای یادگیری بیشتر به آزمایشهای دیگری که در مورد شناخت نیروی چسبندگی سطحی است مراجعه کنید. این آزمایشها را در بخش کاردستیهای علمی سایت www.koodak24.ir میتوانید مشاهده کنید
آنچه نیاز دارید
دو عدد ظرف یا بشر
دو عدد لولهی مویین
آب
جیوه
شرح آزمایش
در یکی از ظرفها آب و در دیگری جیوه بریزید. سعی کنید به اندازهی مساوی در هریک از ظرفها آب و جیوه بریزید.
در هریک از ظرفها یک لولهی مویین قرار دهید.
آب به دلیل نیروی چسبندگی سطحی و اثر مویینگی از لولهی نازک نی بالا میرود و جیوه به دلیل نیروی چسبندگی سطحی و اثر مویینگی از لوله پایین تر میرود به عبارت دیگر مقدار جیوهی داخل لوله از ارتفاع جیوهای که در ظرف ریختهاید پایینتر میرود و ارتفاع جیوه داخل لوله از ارتفاع جیوهی داخل ظرف کمتر است.
از طرف دیگر وقتی به سطح مایع آب و جیوه در داخل هریک از لولهها نگاه میکنید مشاهده میکنید که سطح آب به صورت گودی(کاو یا مقعر) است و سطح جیوه به صورت برآمده(کوژ یا محدب) است. چرا این اتفاق میافتد؟
انچه اتفاق می افتد...
لولهی مویین چیست؟ لولههایی معمولا از جنس شیشه که دارای مجراهای داخلی بسیار نازک و باریکی هستند را لولهی مویین مینامند.
مویینگی صعود یا نزول مایع در داخل لولهی مویین را گویند. این پدیده بر اثر کشش سطحی اتفاق میافتد و در دو حالت وجود دارد.
الف) هرگاه نیروی چسبندگی سطحی بین مایع و شیشه بیشتر از نیروی پیوستگی بین مولکولهای مایع باشد، مایع در لوله بالا میرود. در این حالت لبههای سیال بالاتر است. مانند آب یا خون. به این معنا که سطح آب در داخل لولهی مویین مقعر است و لبههای آب بالاتر هستند
ب) هرگاه نیروی چسبندگی بین مولکولهای مایع بیشتر از نیروی چسبندگی سطحی بین مایع و شیشه باشد. مایع در لوله پایین میرود مانند جیوه. در این حالت لبههای سیال پایینتر است. از این رو سطح جیوه در داخل لولهی مویین محدب است و لبههای جیوه پایینتر هستند.
در حالت کلی میتوان گفت که مایعات خیسکننده در لولهی مویین بالا میرند در حالی که مایعات خیس نکننده پایینتر از از سطح آزاد مایع در ظرف قرار میگیرند.
توجه داشته باشید که بالا رفتن آب داخل لولهی مویین تا جایی است که نیروی کشش سطحی با نیروی وزن ستون آب برابر شود.