Prečo sa tvoria kvapky vody a aké môžu mať tvary?

padajúce kvapky vody

Iste ste niekedy pozerali na dážď, nechápali ste a žasli nad tým, ako na neho padajú dažďové kvapky. Kvapky, ktoré vždy pripomínajú kruhové alebo oválne tvary, a ktoré osobne vidíte, ako padajú, akoby to boli ihly. Aké záhady sa skrývajú za vznikom kvapiek vody? Čo sa skrýva pod povrchom drobných kvapôčok vody a prečo sa kvapky vody tvoria?

Ak chcete dešifrovať všetky tieto záhady a pochybnosti, čítajte ďalej 🙂

Kvapka vody

kvapky vody na povrch

Voda je najbežnejším prvkom, ktorý existuje na zemskom povrchu. Vďaka vode sa môže vyvíjať život, ako ho poznáme. Keby nebolo jej, neboli by tu ani rieky, jazerá, moria ani oceány. A čo viac, nemohli sme žiť keďže nás tvorí 70% vody.

Voda sa nachádza vo všetkých troch skupenstvách: pevná látka (vo forme ľadu), kvapalina (voda) a plyn (vodná para). Jeho zmena stavu úplne závisí od teploty a tlaku. Keď sa na ľad aplikuje teplo, jeho energia zvyšuje vibrácie molekúl vody v ňom a začne sa topiť. Ak bude toto teplo pokračovať, častice sa oddelia natoľko, že sa zmenia na plyn. Vodná para sú to len malé kvapôčky vody. Ale ...

Prečo sa tvoria kvapky vody?

kvapky vody na pohári

Keď poukážeme na molekuly, z ktorých sa skladá voda, vytvoríme z nej kruhový tvar podobný guľkám, ktoré držia pohromade vibrovaním a otáčaním. Ak by to tak bolo, prečo sa pri rozliatí vody nerozšíri na hrúbku jednej molekuly? K tomu dochádza kvôli tomu, čo sa nazýva povrchové napätie. Vďaka povrchovému napätiu, ktoré existuje medzi molekulami, môžeme nechať ihlu plávať na vrchu pohára alebo môže obuvnícky hmyz prechádzať vodou.

Aby ste to pochopili, musíte vedieť, čo sa deje vo vnútri kvapaliny. Voda je tvorená molekulami, ktoré sú zase atómami. Každý atóm má kladné náboje (protóny) a záporné náboje (elektróny) a majú jednu alebo druhú formu v závislosti od typu molekuly, ktorú tvoria. Niekedy elektrónový obal navzájom priťahuje viac a inokedy protóny a elektróny. Preto vieme, že existujú sily príťažlivosti a odporu.

Keď sa pozrieme na molekulu vo vnútri kvapaliny, môžeme vidieť, ako je úplne obklopená ďalšími molekulami a kde sa všetky medzimolekulové sily, ktoré existujú, navzájom rušia. Ak by jeden strieľal doľava, druhý by strieľal doprava s rovnakou intenzitou, takže by sa navzájom rušili. Vďaka tomu molekuly majú menej energie a sú stabilnejšie. Vždy sa hľadá stav, ktorého údržba stojí najmenej energie, čo je horúce, čo ochladzuje, čo je veľmi vysoké, padá atď.

obuvnícka chyba nad vodou

Vec je komplikovaná pri pozorovaní molekúl, ktoré sú v povrchovej vrstve vody. Tieto molekuly nie sú úplne obklopené inými molekulami. Silu dostávajú iba z jednej strany, ale z druhej nie. Aby sa tento problém vyriešil, samotné molekuly sa snažia nájsť tvar, aby minimalizovali povrchovú plochu, ktorú zaberajú. Pre rovnaký objem geometrickým telesom s najmenšou povrchovou plochou je guľa.

Zo všetkých týchto dôvodov sa vodné kvapky tvoria, keď sa voda naleje do tvaru kruhu alebo gule. To je tiež dôvod, prečo môžu predmety, ktoré majú malú hmotnosť a sú hustejšie ako voda (napríklad škrupinový hmyz), plávať, pretože povrch vody má tendenciu klesať. nerozbiť, aby umožnil vstup cudziemu telu.

Povrchové napätie vo vode je vyššie ako v iných kvapalinách, pretože geometria jej molekúl je uhlová a spôsobuje viac síl.

Prečo sú dažďové kvapky tvarované ako slza?

dažďové kvapky

Keď už je vysvetlený dôvod, prečo sa tvoria kvapky vody, je treba vysvetliť, prečo majú tieto kvapky tvar slzy, keď počas dažďa padajú z neba.

Zvyčajne je znázornená kvapka vody v tvare slzy. Pokiaľ však tieto kvapky nespadnú na okno, nemá podobný tvar. Malé dažďové kvapky majú polomer menší ako milimeter a sú sférického tvaru. Tie najväčšie majú tvar hamburgerových buchiet, keď dosiahnu hodnoty polomeru väčšie ako 4,5 mm. Keď sa to stane, kvapôčky sa skreslia na padák s rúrkou vody okolo základne a rozšíria sa na menšie kvapôčky.

Táto zmena tvaru vodných kvapiek je dôsledkom napätia dvoch síl pôsobiacich súčasne. Prvý je predtým videné povrchové napätie a druhým je tlak vzduchu, vrstvou, aby ste pri poklese tlačili základňu kvapky nahor. Ak je kvapka vody menšia, povrchové napätie pôsobí väčšou silou ako tlak vzduchu, takže kvapka má tvar gule. Keď sa veľkosť kvapky vody zväčšuje, zvyšuje sa rýchlosť, s ktorou padá, a to tak, že sa nezvyšuje ani sila, ktorou tlak vzduchu na kvapku vody pôsobí. To spôsobí, že sa kvapka viac vyrovná a v jej vnútri sa vytvorí priehlbina.

Keď polomer kvapky presiahne 4 mm, prehĺbenie v strede kvapky sa zvýši tak, že sa vytvorí vrecúško s vodným krúžkom navrchu a z tejto veľkej kvapky sa vytvorí niekoľko malých.

Vďaka týmto informáciám sa dozviete niečo viac o kvapkách vody a o tom, prečo majú taký tvar, keď sú na rôznych miestach. Teraz sa môžete pozrieť cez okno s hlbšími poznatkami o prvku, ktorý nám dáva život.


Obsah článku je v súlade s našimi zásadami redakčná etika. Ak chcete nahlásiť chybu, kliknite na ikonu tu.

Buďte prvý komentár

Zanechajte svoj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Povinné položky sú označené *

*

*

  1. Zodpovedný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajov: Kontrolný SPAM, správa komentárov.
  3. Legitimácia: Váš súhlas
  4. Oznamovanie údajov: Údaje nebudú poskytnuté tretím stranám, iba ak to vyplýva zo zákona.
  5. Ukladanie dát: Databáza hostená spoločnosťou Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Svoje údaje môžete kedykoľvek obmedziť, obnoviť a vymazať.