Interested Article - Капля

Ка́пля — небольшой объём жидкости , ограниченный поверхностью, определяемой преимущественно действием сил поверхностного натяжения , а не внешних сил.

Капли образуются:

при стекании жидкости с края поверхности или из малых отверстий .
при конденсации ( водяного ) пара :
- на твёрдой несмачиваемой поверхности: например, роса — при конденсации на поверхностях;
- на центрах конденсации: например, туманы и облака — при конденсации на пылинках воздуха;
при распылении жидкости (см. аэрозоль );
при эмульгировании .

Форма капли определяется совокупным действием поверхностного натяжения и внешних сил силы тяжести и аэродинамическими силами . В естественных условиях для капель небольшого размера (1 мм и менее) преобладающей является сила поверхностного натяжения, придающая такой капле форму тем более близкую к сферической, чем меньше капля. С увеличением размера капли влияние силы поверхностного натяжения слабеет в силу понятных геометрических причин, а сила тяжести растёт кубически, соответственно чему увеличивается установившаяся скорость падения и действующие аэродинамические силы. У нижней стороны падающей дождевой капли размером 2—3 мм образуется область повышенного давления воздуха, у верхней стороны — менее выраженная область пониженного давления. Такая капля принимает форму уплощённую снизу. Капли размером 3—4 мм в нижней части плоские либо вогнутые, капли бо́льшего размера разрушаются.

Форма и размер капли, отрывающихся от конца капиллярной трубки, зависят от диаметра трубки, поверхностного натяжения и плотности жидкости. Эта зависимость лежит в основе методов определения поверхностного натяжения жидкостей по массе капель, отрывающейся от вертикальной цилиндрической трубки, и по форме капли, висящей на конце трубки.

Единица измерения объёма

Используется в качестве единицы измерения объёма для лекарственных средств в форме капель. Например, капли в нос .

Объём капли в среднем составляет:

воды или водного раствора : 0,03—0,05 мл
спирта или спиртового раствора: 0,02 мл

Фармацевтической мерой капли принято считать:

для водных растворов — 0,05 мл, таким образом 20 капель есть 1 мл.
для спиртовых растворов — 0,025 мл, таким образом 20 капель есть 0,5 мл.

Физика

Рассматриваем парогазовую среду, в которой происходит фазовый переход первого рода: пар-жидкость. Здесь капля — это необратимо растущие зародыши жидкой фазы, состоящие из некоторого числа молекул $\nu$ , где $\nu$ пробегает значения от 1 до $\infty$ . Капельки жидкости — это макроскопические частицы новой стабильной фазы в исходной метастабильной. В случае $\nu =1$ зародыш — одиночная молекула пара, если же $\nu >>1$ зародыш — капля жидкости.

Зачастую предполагается, что изменения числа молекул зародыша новой фазы (жидкость) происходит путём поглощения или испускания одиночной молекулы пара. Капля характеризуется $\mu _{\nu }$ химическим потенциалом молекул, $\mu _{\infty }$ — химическим потенциалом молекул конденсата в макроскопической жидкой фазе (в капле) $\infty$ радиуса.