Menisk – Definicja i Zjawisko
Menisk (gr. menískos) to zakrzywienie powierzchni swobodnej cieczy, które pojawia się w pobliżu rozdzielenia cieczy od ciała stałego lub innej cieczy. Kształt menisku oraz kierunek jego wypukłości zależą od kilku czynników.
Czynniki wpływające na kształt menisku
- Dwie ciecze: Wypadkowa energii powierzchniowej obu stykających się faz.
- Ciecz–gaz: Wypadkowa energii powierzchniowej ścianek naczynia oraz napięcia powierzchniowego cieczy, które zależy od rozmiarów lustra cieczy.
Rodzaje menisku
- Menisk wklęsły: Powierzchnia cieczy zakrzywia się w górę, gdy siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy a ściankami naczynia są większe od sił między cząsteczkami cieczy.
- Menisk wypukły: Powierzchnia cieczy zakrzywia się w dół, gdy siły między cząsteczkami cieczy a ściankami są mniejsze od sił między cząsteczkami cieczy.
Efekt kapilarny
W przypadku cieczy, która dobrze zwilża materiał rurki (np. etanol w rurce szklanej), powstaje menisk wklęsły. Przy bardzo wąskich rurkach, występuje efekt kapilarny, polegający na tendencji cieczy do podnoszenia się w wąskich przestrzeniach, co może prowadzić do wznoszenia się wody na wysokość kilku metrów.
Podsumowanie
Menisk jest ważnym zjawiskiem w mechanice płynów, które ilustruje interakcje między cieczami a materiałami w ich otoczeniu. Zrozumienie kształtu menisku oraz efektu kapilarnego ma istotne znaczenie w wielu dziedzinach nauki i technologii.
