Теоретичні положення

Молекули поверхневого шару рідини мають надлишок потенційної енергії у порівняння із енергією молекул, які знаходяться у середині рідини.

Як будь-яка механічна система, поверхневий шар рідини намагається зменшити потенційну енергію, скорочується. При цьому здійснюється робота: А= , де σ-коефіцієнт пропорційності (Дж/м²), який називається поверхневим натягом

або

де F - сила поверхневого натягу, - довжина межі поверхневого шару рідини.

Поверхневий натяг можна визначити методом відриву крапель.

Дослід здійснюють із бюреткою, в якій знаходиться досліджувана рідина - вода. Відкривають кран бюретки так, щоб із бюретки повільно витікали краплі. Перед моментом відриву краплі сила тяжіння її: дорівнює силі поверхневого натягу, межа вільної поверхні - коло шийки краплі. Виходить, що

дослід показує, що де діаметр вузького каналу бюретки.

Роль поверхневих явищу природі різноманітна. Наприклад, поверхнева плівка води для багатьох організмів є опорою при русі. Така опора руху зустрічається у дрібних комах, павукоподібних. Найбільш відомі водоміри, які опираються на воду тільки кінцівками широко розставлених лапок.

Лапка, покрита воскоподібним нальотом, не змочується водою, поверхневий шар води прогинається під тиском лапки, утворюючи невелику заглибину. Подібним чином рухаються берегові павуки деяких видів, але їх лапки розміщуються не паралельно до поверхні води, а під прямим кутом до неї.

Деякі тварини, що живуть у воді, але не мають зябра, підвішуються знизу до поверхневої плівки води за допомогою не змочуваних щетинок, які оточують їх органи дихання. Таким способом «користуються» личинки комарів (у тому числі і малярійних).

Пір’я і пух водоплаваючих птахів завжди щільно змазане жиром, що виділяється особливими залозами, що пояснює їх незмочуваність. Товстий шар повітря, що знаходиться між пір’ям у таких птахів, не тільки захищає їх від втрати тепла, але й суттєво збільшує запас плавучості, подібно до рятувального жилета.

Воскоподібний наліт на листках перешкоджає попаданню вологи в мікро канали, які виконують роль дихальних шляхів рослин. Таку ж водонепроникну функцію виконує воскоподібний наліт у солом’яної покрівлі, копиці сіна.

Капілярні явища у рослинному світі.

Більшість рослинних і тваринних тканин пронизано великою кількістю капілярів. Саме в капілярах відбуваються основні процеси, пов’язані з диханням і живленням організму, уся складна хімія життя тісно пов’язана з дифузними явищами. Стовбури дерев, гілки та стебла рослин пронизані величезною кількістю капілярних трубочок, по яких поживні речовини піднімаються до найвищих листочків. Коренева система рослин закінчується найтоншими капілярами-ниточками. І сам ґрунт, джерело живлення для кореня, можна уявити як сукупність капілярних трубочок, по яких в залежності від структури і обробки швидше або повільніше піднімається до поверхні вода з розчиненими в ній речовинами. Висота підйому рідини в капілярах тим більша, чим більший його діаметр. Звідси робимо висновок, що для збереження вологи ґрунт треба перекопувати, а для осушення – трамбувати.

Кровоносні судини. Усе тіло людини пронизують кровоносні судини. За будовою вони не однакові. Артерії це судини, по яким рухається кров від серця. Вони мають пружні еластичні стінки, до складу яких входять гладкі м’язи.

Скорочуючись, серце викидає в артерію кров під великим тиском. Завдяки щільності і пружності стінки артерії витримують цей тиск і розтягуються.

Чим більша відстань від серця, тим діаметр артерій зменшується. Маленькі артерії розпадаються на капіляри. Їх стінки утворені одним шаром плоских клітин. Крізь стінки капілярів речовини, розчинені в плазмі крові, проходять в тканинну рідину, а з неї попадають в клітини. Продукти життєдіяльності клітин проникають крізь стінки капілярів з тканинної рідини у кров. В організмі людини приблизно 150 млрд. капілярів. Якщо усі капіляри розмістити в одну лінію, тонею можна охопити земну кулю два з половиною рази. Кров з капілярів збирається у венах – судин, по яких кров рухається до серця. Тиск у венах невеликий, стінки тонші за стінки артерій.