Hiện tượng mao dẫn – Wikipedia tiếng Việt

Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng chất lỏng tự dâng lên cao trong vùng không gian hẹp mà không cần, thậm chí ngược hướng, với ngoại lực (như trọng lực). Hiện tượng có thể quan sát ở các ống tiết diện nhỏ, các khe rất hẹp giữa hai tấm kính, nhựa, giữa các răng của bàn chải,… Nguyên nhân do bản thân trong chất lỏng có lực dính ướt (lực làm cho dung dịch giữ lại trên bề mặt các chất và sức căng bề mặt). Khi lực dính ướt lớn hơn sức căng bề mặt thì dung dịch được kéo lên trên bề mặt chất lỏng một khoảng. Ví dụ như dung dịch bị hút vào các khe nứt. Nếu chất lỏng có sức căng bề mặt lớn hơn lực dính ướt. Ví dụ: Nước trên lá dọc mùng dung dịch vo tròn để năng lượng liên kết lớn nhất khi đó dung dịch không bị dính vào bề mặt. Vậy hiện tượng mao dẫn là hiện tượng lực dính ướt của dung dịch thắng được sức căng bề mặt nhằm kéo dung dịch lên trên các ống dẫn.

Hiện tượng mao dẫn của nước khi so sánh với thủy ngân, cùng với một ống bằng chất lưỡng cực như thủy tinhViệc quan sát tiên phong của hiện tượng kỳ lạ mao dẫn được Leonardo da Vinci triển khai. Một cựu sinh viên của Galileo, Niccolò Aggiunti, được cho là đã xem xét hiện tượng kỳ lạ mao dẫn . Năm 1660, hiện tượng kỳ lạ mao dẫn vẫn là một điều mới lạ so với nhà hoá học người Ireland Robert Boyle, khi ông nói rằng ” 1 số ít người đàn ông người Pháp tò mò ” đã quan sát thấy rằng khi một ống tuýp được nhúng vào nước, ” nước trong ống sẽ cao lên “. Boyle sau đó báo cáo giải trình một thí nghiệm trong đó ông nhúng một ống mao dẫn vào rượu vang đỏ và sau đó đưa ống vào chân không một phần. Ông nhận thấy rằng chân không không có ảnh hưởng tác động đáng kể nào về độ cao của chất lỏng trong ống mao dẫn, do đó hành vi của chất lỏng trong các ống mao dẫn là do một hiện tượng kỳ lạ khác với các gì đã kiểm soát và điều chỉnh trong các ống đo áp suất khí quyển bằng thủy ngân.

Các nhà khoa học khác cũng nhanh chóng nghiên cứu hiện tượng này. Một số người (ví dụ Honoré Fabri, Jacob Bernoulli) nghĩ rằng chất lỏng tăng lên trong các ống mao dẫn vì không khí không thể đi vào các mao mạch dễ dàng như chất lỏng, vì vậy áp suất không khí bên trong ống thấp hơn. Những người khác (ví dụ: Isaac Vossius, Giovanni Alfonso Borelli, Louis Carré, Francis Hauksbee, Josia Weitbrecht) nghĩ rằng các hạt chất lỏng bị hút vào nhau và bị hút vào thành ống mao dẫn.

Hiện tượng mao dẫn – Wikipedia tiếng Việt

Mặc dù các nghiên cứu thực nghiệm vẫn tiếp tục trong thế kỷ 18, một phương pháp điều trị định lượng thành công mao mạch đã không đạt được cho đến năm 1805 bởi hai nhà điều tra: Thomas Young của Vương quốc Anh và Pierre-Simon Laplace của Pháp.[17 ] Họ rút ra phương trình Young – Laplace của hành động mao dẫn. Đến năm 1830, nhà toán học người Đức Carl Friedrich Gauss đã xác định các điều kiện biên điều chỉnh hành động mao dẫn (tức là, các điều kiện tại giao diện rắn-lỏng).[18] Năm 1871, nhà vật lý người Anh William Thomson, Nam tước thứ nhất Kelvin đã xác định ảnh hưởng của sụn đối với áp suất hơi của chất lỏng. Một mối quan hệ được gọi là phương trình Kelvin.[19] Nhà vật lý người Đức Franz Ernst Neumann (1798-1895) sau đó đã xác định sự tương tác giữa hai chất lỏng bất biến.[20]

Bài báo đầu tiên của Albert Einstein, được đệ trình cho Annalen der Physik vào năm 1900, là về mao mạch.[21] [22]

Bấc đèn dầu thấm dầu ở dưới và đưa lên phía trên nhờ hiện tượng kỳ lạ mao dẫn qua các lỗ nhỏ trong bấc đèn, khăn giấy thấm nước cũng nhờ hiện tượng kỳ lạ mao dẫn .Cây dùng hiện tượng kỳ lạ mao dẫn để dẫn nước từ rễ lên các bộ phận trải qua mạng lưới hệ thống mạch .Để điều tra và nghiên cứu hiện tượng kỳ lạ mao dẫn, người ta dùng ống mao dẫn có tiết diện nhỏ .