Miért alakulnak ki vízcseppek és milyen formájúak lehetnek?

leeső vízcseppek

Bizonyára valaha is bámulta az esőt, értetlenül és csodálkozva azon, ahogy az esőcseppek rá esnek. Azok a cseppek, amelyek mindig hasonlítanak kör alakú vagy ovális formákra, és amelyeket személyesen látni esnek, mintha tűk lennének. Milyen rejtélyek állnak a vízcseppek kialakulásának hátterében? Mi rejtőzik az apró vízcseppek felszíne alatt, és miért alakulnak ki vízcseppek?

Ha meg akarod fejteni ezeket a rejtélyeket és kétségeket, olvass tovább 🙂

Egy csepp víz

vízcseppek a felszínen

A víz a leggyakoribb elem, amely a föld felszínén létezik. A víznek köszönhetően kialakulhat az élet, amint tudjuk. Ha nem ő lenne, nem lennének folyók, tavak, tengerek vagy óceánok. Mi több, nem tudtunk élni mivel 70% vízből állunk.

A víz mindhárom állapotban megtalálható: szilárd (jég formájában), folyékony (víz) és gáz (vízgőz). Állapotváltozása teljes mértékben a hőmérséklettől és a nyomástól függ. Ha a hőt a jégre alkalmazzák, energiája növeli a benne lévő vízmolekulák rezgéseit, és olvadni kezd. Ha ez a hő folytatódik, a részecskék annyira elválnak, hogy gázzá válnak. Vízpára csak kis vízcseppek. De ...

Miért alakulnak ki vízcseppek?

csepp vizet egy pohárra

Amikor rámutatunk a vizet alkotó molekulákra, a gömbökhöz hasonló kör alakúvá tesszük, amelyeket rezgéssel és forgatással tartanak össze. Ha ez így lenne, akkor miért nem terjed a kiömlött víz egyetlen molekula vastagságára? Ez az úgynevezett ok miatt következik be felületi feszültség. A molekulák között fennálló felületi feszültségnek köszönhetően tűt lebegtethetünk egy pohár tetején, vagy a cipészrovarok bejárhatják a vizet.

Ennek megértéséhez tudnia kell, mi folyik a folyadék belsejében. A víz molekulákból áll, és ezek viszont atomok. Minden atomnak van pozitív töltése (protonja) és negatív töltése (elektron), és az egyik vagy másik formájú, attól függően, hogy milyen molekulát alkotnak. Néha az elektronhéj vonzza jobban egymást, és néha a protonok és az elektronok. Ezért tudjuk, hogy vannak vonzó és taszító erők.

Amikor megfigyelünk egy molekulát a folyadék belsejében, láthatjuk, hogyan veszi körül teljesen több molekula, és ahol az összes létező intermolekuláris erő kioltja egymást. Ha az egyik balra lőne, a másik ugyanolyan intenzitással jobbra lőne, így törlik egymást. Ez teszi a molekulákat kevesebb energia és stabilabbak. Mindig azt az állapotot keresik, amelynek fenntartása a legkevesebb energiát igényli, a meleg lehűl, a nagyon magas esik stb.

cipészhiba a víz felett

A dolog bonyolult, ha megfigyeljük azokat a molekulákat, amelyek a víz felszínes rétegében vannak. Ezeket a molekulákat nem teljesen veszik körül más molekulák. Csak az egyik oldalról kapnak erőt, a másik oldalról viszont nem. A probléma megoldása érdekében a molekulák újrapozícionálják magukat, és megpróbálnak olyan alakot találni, amely minimalizálja az általuk elfoglalt felületet. Ugyanazon kötet esetén a legkisebb felületű geometriai test a gömb.

Mindezen okokból vízcseppek keletkeznek, amikor a vizet kör- vagy gömb alakúra öntik. Ez az oka annak is, hogy a kis tömegű és a víznél sűrűbb tárgyak (például macskarobbantó rovarok) lebeghetnek, mivel a víz felszíne általában ne törjön meg, hogy idegen test kerüljön be.

A vízben a felületi feszültség nagyobb, mint más folyadékokban, mivel molekuláinak geometriája szögletes és több erőt okoz.

Miért vannak az esőcseppek könnycsepp alakúak?

esőcseppek

Miután elmagyarázta a vízcseppek képződésének okát, itt az ideje elmagyarázni, hogy ezek a cseppek miért könnycsepp alakúak, amikor az esőből az égből hullanak.

Általában egy könnycsepp alakú vízcseppet ábrázolnak. Hacsak ezek a cseppek nem esnek egy ablakra, annak nincs hasonló alakja. Kis esőcseppek vannak sugara kevesebb, mint milliméter, és gömb alakúak. A legnagyobbak hamburger zsemle alakot öltenek, amikor elérik a 4,5 mm-nél nagyobb sugárértéket. Amikor ez megtörténik, a cseppek ejtőernyővé torzulnak, amelynek vízcsöve van az alap körül, és kisebb cseppekbe terjednek.

Ez a vízcseppek alakjának változása két egyidejűleg fellépő erő feszültségének eredménye. Az első az a korábban látott felületi feszültség, a második pedig a légnyomás, réteg, hogy a csepp alapját felfelé tolja, ahogy esik. Ha a vízcsepp kisebb, akkor a felületi feszültség nagyobb erőt fejt ki, mint a légnyomásé, így a csepp gömb alakú lesz. A vízcsepp nagyságának növekedésével az esés sebessége növekszik, oly módon, hogy az az erő, amellyel a légnyomás hat a vízcseppre. Ez azt eredményezi, hogy a csepp jobban ellaposodik, és mélyedés alakul ki benne.

Amikor a csepp sugara meghaladja a 4 mm-t, a csepp közepén lévő mélyedés olyan módon növekszik, hogy kialakul egy táska, amelynek tetején vízgyűrű található és ebből a nagy cseppből több kicsi képződik.

Ezekkel az információkkal egy kicsit többet megtudhat a vízcseppekről és arról, hogy miért vannak ilyen formájúak, amikor különböző helyeken tartózkodnak. Most már áttekintheti az ablakot, és jobban megismerheti az életet adó elemet.


Legyen Ön az első hozzászóló

Hagyja megjegyzését

E-mail címed nem kerül nyilvánosságra. Kötelező mezők vannak jelölve *

*

*

  1. Az adatokért felelős: Miguel Ángel Gatón
  2. Az adatok célja: A SPAM ellenőrzése, a megjegyzések kezelése.
  3. Legitimáció: Az Ön beleegyezése
  4. Az adatok közlése: Az adatokat csak jogi kötelezettség alapján továbbítjuk harmadik felekkel.
  5. Adattárolás: Az Occentus Networks (EU) által üzemeltetett adatbázis
  6. Jogok: Bármikor korlátozhatja, helyreállíthatja és törölheti adatait.