Максим и Катя помогают маме поливать комнатные цветы. «Интересно, мы поливаем землю, в которой находятся корни цветка. Но ведь верхние части растений тоже нуждаются в воде, – размышляет Катя. – Под действием силы притяжения Земли вода течет сверху вниз. Как же она поднимается от корней вверх по стеблю к листьям растения?»
- Как вода поступает от корней к надземной части растения?
Движение воды в стеклянных трубках разного диаметра
Опусти в воду концы двух стеклянных трубок: узкой и широкой. Посмотри, поднимется ли в них вода выше уровня воды в сосуде.
Опыт показывает, что в узкой трубке вода заметно поднялась, а в широкой – почти нет. Изменение уровня воды в узкой трубке называется капиллярностью. В широкой трубке вода тоже немного поднялась, но все же значительно меньше. Чем уже трубка, тем выше в ней поднимется вода.
Что заставляет воду в стеклянной трубке подниматься?
Вода смачивает стекло. Следовательно, между молекулами воды и стекла действует сила притяжения. Под действием силы притяжения вода стремится соприкоснуться со стенками стеклянной трубки как можно большей площади, двигаясь по поверхности стекла вверх. Вдоль стенок трубки вода поднимается выше, а в центре трубки на поверхности воды получается впадина. Сила поверхностного натяжения не позволяет поверхности воды в центре трубки прерваться, как и не дает образоваться слишком глубокой впадине. Поэтому сила поверхностного натяжения поднимает воду также и в центре трубки.
Выше определенного уровня вода в трубке не поднимется, потому что количество воды в ней уже таково, что сила притяжения Земли не даст ей подняться выше.
В широкой трубке воды намного больше. Большее количество воды сильнее притягивается силой притяжения Земли, и даже смачивание и поверхностное натяжение не могут поднять такое количество воды.
Подобным образом вода ведет себя не только в стеклянной трубке, но и в других узких трубках. Различные узкие трубки, в которых наблюдается изменение уровня жидкости, называются капиллярами.
В стеблях растений также имеются капилляры. Именно из-за капиллярности вода и поднимается в верхние части растений.
Капиллярность проявляется не только в трубкообразных предметах. Например, микроскопические отверстия в ткани полотенца также представляют собой капилляры, в которые и всасывается вода.
Опыт
Отрежь от бумажного полотенца длинную полоску шириной около сантиметра. Подвесь ее, погрузив один конец в сосуд с водой. Что произойдет?
Как высоко поднимется вода по полоске бумаги, если оставить ее висеть надолго?
Почему грядку после перекапывания надо разравнивать?
С течением времени в земле образуются капилляры (поры, ходы), по которым поднимается вода. Когда вода достигает поверхности земли, она испаряется, и земля быстро высыхает, а растения не получают достаточно влаги для роста. При перекапывании грядки мы просто переворачиваем землю, а капилляры остаются в целости. Но вот при разравнивании грунта капилляры разрушаются, и поверхность не высыхает так быстро. Сверху земля может казаться сухой, как пыль, но под поверхностью влага сохраняется.
Запомни!
- Капиллярностью называют изменение уровня жидкости в узкой трубке (капилляре).
- Капиллярность – это результат совместного действия смачивания и поверхностного натяжения.
Вопросы и задания
- Что называется капиллярностью?
- Как зависит подъем уровня воды в стеклянной трубке от ее диаметра?
- Приведи примеры естественных капилляров.
Капилляры – это трубкообразные отверстия и полости в веществе.
Капилляры есть:
- в почве
- в бумажной салфетке
- в воздухе
- в растениях
- в воде
Размышляй и исследуй
Средство для мытья посуды уменьшает поверхностное натяжение воды. Выясни, как капиллярность (подъем жидкости по полоске бумажного полотенца) зависит от поверхностного натяжения жидкости.
Налей воду в два сосуда и добавь в один из них средство для мытья посуды. Подвесь над каждым из них полоску бумажного полотенца, опустив конец в сосуд. Как ты думаешь, по какой полоске жидкость поднимется выше?
Подожди, пока жидкость не перестанет подниматься по обеим полоскам. Оказалось ли верным твое предположение? Сформулируй вывод.
