Laplace'i rõhk

Laplace'i rõhk on gaasilist ja vedelat keskkonda eraldava mittetasandilise pinna sisemisele ja välimisele poolele mõjuvate rõhkude erinevuse suurus[1]. Rõhkude erinevust tekitab gaasi ja vedeliku piirpinnal mõjuv pindpinevus.

Katse, mis näitab Laplace'i rõhu olemasolu seebimullides

Laplace'i rõhu suurust saab hinnata Youngi-Laplace'i võrrandiga, mis avaldub kujulː[2]

kus ja on peamised kõverusraadiused ja (mõnikord kasutatakse tähist ) on pindpindevus. Üldiselt tähistatakse kumerpindade kõverusraadiusi positiivse märgiga ja nõguspindade negatiivse märgiga.

Sfääriliste kehade nagu mullide või piiskade korral on = ja Laplace'i rõhk avaldubː

Näiteks vedelikus paikneval gaasimullil on ainult üks piirpind. Seejuures gaasilises keskkonnas paikneva vedelikust seinaga gaasimullil on kaks piirpinda, millest mõlemad panustavad rõhkude erinevusse. Sfäärilise mulli korral, mille välimine raadius on lähedane sisemise raadiusega võib välimise raadiuse kirja panna järgneval kujulː . Asendades viimase saame Youngi-Laplace'i võrrandisse saame

Näited

muuda

Valemis rakendamise näitena, võib leida vedelikus paikneva õhumulli sisest rõhku. Võttes pindpinevuse suuruseks   = 72 mN/m (25°C) on järgnevas tabelis leitud kolme eri suurusega mulli sisemine rõhk Paskalites ja atmosfäärides.

Mulli diameeter (2r) (μm)   (Pa)   (atm)
1000 288 0,00284
3,0 96 000 0,947
0,3 960 000 9,474

Vaata ka

muuda

Viited

muuda
  1. Butt, Hans-Jürgen; Graf, Karlheinz; Kappl, Michael (2006). "Physics and Chemistry of Interfaces": 9. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  2. Gennes, Pierre-Gilles de; Francoise Brochard-Wyart; David Quere (2004). Capillarity and Wetting Phenomena. Springer. Lk 7–8. ISBN 978-0-387-00592-8.