header
בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
קידומדע - לשאול הכל!

מאגר השאלות והתשובות | קידומדע - לשאול הכל!

ספיגה של נוזלים בחלל
09/01/2021
היי, במידה ויש לי בתוך מבחנה סגורה בחלל, נוזל וחומר ספיגה, האם אם אנער את המבחנה הנוזל יספג בחומר הספיגה ללא בעיה? האם הכוח של הספיגה גובר על הכבידה? תודה, נועה

שלום רב,

  הנוזל ייספג ללא בעיה. במצב של חוסר משקל, הנוזל במבחנה מפוזר על כל נפח המבחנה בצורה של טיפות. אם מנערים את המבחנה, הטיפות באות במגע עם החומר הסופג ונספגות בו. תופעת הספיגה לא קשורה לכבידה אלא לתופעה של עליית נוזל בנימים דקים (קפילרות בלע״ז). תופעה זו נובעת ממתח הפנים של הנוזל, כלומר כוחות שפועלים בין מולקולות הנוזל לבין עצמן, ובין מולקולות הנוזל לבין הדפנות של הנים. כדאי להזכיר בהקשר זה שמתח הפנים אחראי גם ליצירה של טיפות הנוזל, בועות של גז בתוך הנוזל (למשל בזמן רתיחה) ובועות הסבון.
 
 באשר לשאלתך השניה, כלומר, האם תופעה זו חזקה או חלשה יותר מהכבידה, התשובה היא לא חד משמעית. הכוח הכולל בתופעת מתח הפנים  פרופורציוני למקדם מתח הפנים ולרדיוס הנים. במקרה שיש גם כבידה והנים הוא אנכי, כאשר הנוזל הוא בתחתיתו, פועלת תופעה זו בכיוון הפוך לכבידה. הכבידה פרופורציונית לצפיפות הנוזל, לריבוע רדיוס הנים ולגובה של הנוזל בנים. כאשר הגובה קטן, כוח הכבידה הוא קטן והכוח של מתח הפנים מתגבר עליו והנוזל ממשיך לעלות. ככל שגובה הנוזל גדל, גדל איתו כוח הכבידה, עד שהוא משתווה לכוח מתח הפנים, ואז עליית הנוזל נעצרת. בגלל שכאמור, כוח מתח הפנים פרופורציוני לרדיוס הנים, בעוד שכוח הכובד פרופורציוני לריבוע הרדיוס, יוצא שככל שרדיוס הנים יותר קטן, גדלה חשיבותו היחסית של מתח הפנים ביחס לכוח הכובד, וכתוצאה מכך מגיע הנוזל לגובה רב יותר.
 

בברכה,

ד"ר גדעון בלע
בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב


השאלה נענתה על ידי:
ד"ר גדעון בלע
אוניברסיטת תל אביב