Kapka

Kapka je kapalné tělísko, držené pohromadě povrchovým napětím kapaliny. Ve volném prostoru a v homogenním prostředí má kapka tvar koule a obecně malý rozměr. Velmi malé kapky v plynném prostředí tvoří aerosoly a mlhu, v prostředí nemísivé kapaliny emulze.

Vznik kapky

Kapky vznikají jednak odkapáváním z tuhého tělesa, kondenzací par, ale také roztavením malého kousku kovu, táním kousku ledu a podobně. Tenký proud kapaliny se gravitací zrychluje, ztenčuje a nakonec trhá v kapky. Při odkapávání z tenké trubičky vzniká nejprve kulový vrchlík, který se postupně odděluje jakýmsi krčkem, až se kapka zcela oddělí.

Tak lze měřit povrchové napětí odkapávající kapaliny. K oddělení kapky dojde, když tíha kapky F_g převýší sílu povrchového napětí. Když se hodnota dotykového úhlu α blíží 90⁰ a sin α hodnotě 1, je tato síla dána obvodem trubičky a povrchovým napětím γ: mg = πdγ

Tvar kapky

Dojem vzhůru zašpičatělého „kapkovitého“ tvaru vzniká zčásti optickou iluzí při odkapávání a pohybu kapky. Ve skutečnosti je kapka ve volném prostoru přesně kulovitá (podobně jako bublina), protože u koule je nejmenší poměr objemu a povrchu. Při pohybu ve vzduchu nebo jiném plynném prostředí je kapka na čelní straně mírně zploštělá, při velmi rychlém pohybu zde vzniká prohlubeň a kapka se tříští. Toho se využívá při rozprašování kapaliny a přípravě aerosolů. Při kolmém dopadu kapky na hladinu kapaliny vzniká zpětný výtrysk v ose pádu a někdy i jakási „korunka“ dalších kapek všemi směry. Při dopadu na nesmáčivý povrch tuhého tělesa se kapka na ně buď „nalepí“, tj. zploští a přilne, anebo se roztříští na malé kapky, které se odrazí („rozstříknou“).

Výskyt a význam

Kapky se běžně vyskytují tam,

kde se zvyšuje rychlost vytékající kapaliny (například u sprchy),
kde se kapalina prudce pohybuje (například v peřejích),
kde kapalina prudce dopadá na pevný povrch,
kde kondenzují páry (mlha, déšť),
kde pevné letící částečky zkapalňují (tající sněžení, při požárech),
kde se rozpadá pěna,
kde povrchové napětí oddělí kapalinu od nesmáčivého povrchu (při volném pádu, stavu beztíže) a tak dále.

V průmyslové praxi kapky vznikají působením značných elektrostatických sil nebo vibrací, což může být jak žádoucí, tak i nežádoucí.

Kapáním se odměřují tekutá léčiva a chemikálie, jako kapání se projevují netěsnosti nádob, vodovodů a ventilů, pomocí kapek lze určit svislý směr a podobně. Na odkapávání rtuti je založena polarografie.

Velký význam mají také aerosoly, rozptýlené kapičky kapaliny ve vzduchu nebo plynu. Rozprašováním se nanášejí barvy a laky, kosmetické přípravky a voňavky, s rozprášeným barvivem pracují inkoustové tiskárny. Kapičky aerosolu mohou přenášet chroboplodné zárodky a tedy i nemoci (kapénková infekce). Odrazem slunečního světla na kapkách vody vzniká duha.

Odkazy

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu kapka na Wikimedia Commons
Slovníkové heslo Kapka ve Wikislovníku
Téma Kapka ve Wikicitátech