Капля воды — как она есть

Продолжим раздел "Вода" и подраздел "Чистая вода" статьёй "Капля воды — как она есть". Где поговорим о том, что же такое капля воды, чем она отличается от не-капли, и других интересных вещах. 

Капля воды — как она есть — это один из способов внимательнее всмотреться в окружающий нас мир. Посмотреть на него другими глазами, под другим углом — не привычным, а иным. В нашем случае — несколько более научным. 

Так, в большинстве случаев, капля воды воспринимается как интересный шарик из воды, который раздражжает, капая из-под крана, и радует, когда за окном дождь.

Капля воды - как она есть

Но это лишь на первый взгляд. Так, по словарю: 

Капля — незначительное количество жидкости, принимающее округленную форму из-за сцепления ее частиц. Вес капли зависит от температуры, от вещества того тела, от которого капля отделяется, от размеров этого тела и от поверхностного натяжения жидкости.

Ка́пля — небольшой объём жидкости, ограниченный поверхностью вращения или близкой к ней. Форма капли определяется действием сил поверхностного натяжения и внешних сил.

Чтобы двигаться дальше, нам нужно прояснить "поверхностное натяжение".

Поверхностное натяжение — это сила, с которой притягиваются молекулы вещества вглубь материала. Есть, конечно же, и более заумные объяснения (поверхностное натяжение — это работа обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности, материал БЭС). Но на самом деле всё достаточно просто. В случае с водой, поверхностное натяжение воды — это не что иное, чем молекулы воды, которые притягивают друг друга. Как железная пыль вокруг магнита.

Капля воды - как она есть

Итак, имеем две силы — молекулы воды притягивают друг друга. Соответственно, когда они притягивают друг друга при определённых условиях, образуются капли.

Условия образования капель: 

  • при стекании жидкости с края поверхности или из малых отверстий (та самая капля, падающая с крана).
  • при конденсации пара:
    • а) на твёрдой несмачиваемой поверхности;
    • б) на центрах конденсации. (пример — когда запотевает что-то, внесённое с мороза). 
  • при распылении жидкости (кстати, распыление жидкости применяется в пожаротушении).
  • эмульгировании (смешивании одной жидкости в другой, не растворимой в ней; пример — эмульгирование происходит, когда перемешиваются масло и вода).
  • роса образуются при конденсации водяного пара на поверхностях, тумана и облака — при конденсации водяного пара на пылинках воздуха.

В каждом из случаев обстоятельства образуют из воды очень маленькие количества. Ну а далее вступает в силу наше изученное выше поверхностное натяжение. 

Капля воды - как она есть

Так, форма капли определяется действием поверхностного натяжения (мы уже определили, что это такое) и внешних сил (в первую очередь силы тяжести). Микроскопические капли, для которых сила тяжести не играет определяющей роли, имеют форму шара — тела с минимальной для данного объёма поверхностью (так как молекулы воды равномерно притягиваются друг другу). Крупные капли в земных условиях имеют шарообразную форму только при равенстве плотностей жидкости капли и окружающей её среды.

Падающие дождевые капли под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха и поверхностного натяжения принимают вытянутую форму. На несмачиваемых поверхностях капли приобретают форму приплюснутого шара. Кстати, капли дождя не могут быть больше 5 мм, так как большие капли дробятся в воздухе.

Форма капли является аэродинамически оптимальной, так как имеет поверхность, в наименьшей степени препятствующую сопротивлению воздуха при полёте.

Итак, капля воды, как она есть — это стечение обстоятельств. 

Одни из которых отвечают за измельчение воды на маленькие порции, а другие — за притяжение молекул воды друг к другу. 

Капля воды - как она есть

По материалам http://voda.blox.ua/2009/05/Chto-takoe-KAPLYa-VODY.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.