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Capillarité

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ID:(881, 0)



Capillarité dans le tube en surface

Définition

L'élévation du ménisque se produit en raison de l'équilibre entre la pression générée par la tension superficielle (vers le haut) et la colonne d'eau (vers le bas).

En égalisant ces deux forces, on détermine la hauteur de la colonne.

ID:(2983, 0)



Capillarité du tube

Image

Lorsqu'un tube très étroit est plongé dans un liquide tel que l'eau, on observe que le ménisque monte au-dessus du niveau de l'eau à l'extérieur du tube.

Ce phénomène est appelé capillarité et est l'un des facteurs qui favorisent la montée de l'eau à travers la tige d'une plante.

ID:(2981, 0)



Tension superficielle pratique

Noter

Si un anneau est suspendu à un dynamomètre, son poids peut être déterminé.

Lorsqu'on tente de le plonger dans l'eau, on observe que le poids mesuré diminue de manière significative tant que l'anneau n'arrive pas à pénétrer dans l'eau. Cela est dû à la tension de surface, qui s'oppose à l'entrée de l'anneau dans la surface de l'eau. Le poids est réduit par la force de la tension de surface multipliée par la surface de contact.

Une fois que l'anneau pénètre dans l'eau, le dynamomètre retrouve presque le poids d'origine. Cependant, le poids est légèrement inférieur car l'anneau subit une certaine flottabilité due à l'eau déplacée.

Lorsqu'on tente de retirer l'anneau de l'eau, on remarque qu'il peut être extrait sans grande résistance jusqu'à ce que le bord inférieur de l'anneau atteigne la surface de l'eau. À ce moment-là, l'anneau commence à entraîner la couche d'eau qui reste adhérente à son bord. La force nécessaire augmente progressivement car la surface en contact devient de plus en plus grande. Cela change brusquement lorsque la couche d'eau se rompt et que l'anneau est finalement libéré.

ID:(117, 0)



Équation de capillarité du tube

Citation

La tension superficielle provoque la courbure du ménisque, formant un rayon $R$, ce qui entraîne un angle de contact $\theta$ entre la surface du liquide et le bord :

ID:(2982, 0)



Capillarité

Description

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$p_c$
p_c
Pression de tension superficielle
Pa
$r$
r
Rayon de courbure
m
$\sigma$
sigma
Tension superficielle
N/m

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations


Exemples

L' l vation du m nisque se produit en raison de l' quilibre entre la pression g n r e par la tension superficielle (vers le haut) et la colonne d'eau (vers le bas).

En galisant ces deux forces, on d termine la hauteur de la colonne.

(ID 2983)

Lorsqu'un tube tr s troit est plong dans un liquide tel que l'eau, on observe que le m nisque monte au-dessus du niveau de l'eau l'ext rieur du tube.

Ce ph nom ne est appel capillarit et est l'un des facteurs qui favorisent la mont e de l'eau travers la tige d'une plante.

(ID 2981)

Si un anneau est suspendu un dynamom tre, son poids peut tre d termin .

Lorsqu'on tente de le plonger dans l'eau, on observe que le poids mesur diminue de mani re significative tant que l'anneau n'arrive pas p n trer dans l'eau. Cela est d la tension de surface, qui s'oppose l'entr e de l'anneau dans la surface de l'eau. Le poids est r duit par la force de la tension de surface multipli e par la surface de contact.

Une fois que l'anneau p n tre dans l'eau, le dynamom tre retrouve presque le poids d'origine. Cependant, le poids est l g rement inf rieur car l'anneau subit une certaine flottabilit due l'eau d plac e.

Lorsqu'on tente de retirer l'anneau de l'eau, on remarque qu'il peut tre extrait sans grande r sistance jusqu' ce que le bord inf rieur de l'anneau atteigne la surface de l'eau. ce moment-l , l'anneau commence entra ner la couche d'eau qui reste adh rente son bord. La force n cessaire augmente progressivement car la surface en contact devient de plus en plus grande. Cela change brusquement lorsque la couche d'eau se rompt et que l'anneau est finalement lib r .

(ID 117)

La tension superficielle provoque la courbure du m nisque, formant un rayon $R$, ce qui entra ne un angle de contact $\theta$ entre la surface du liquide et le bord :

(ID 2982)

Si une surface liquide avec une tension de surface $\sigma$ pr sente une courbure avec un rayon $r$, la pression g n r e dans la direction de la surface est donn e par

$ p \equiv\displaystyle\frac{2 \sigma }{ r }$

.

(ID 4484)


ID:(881, 0)