Sólin Sólin Rís 03:12 • sest 23:43 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:23 • Sest 03:43 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 05:43 • Síðdegis: 18:11 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 11:56 • Síðdegis: 24:28 í Reykjavík

Af hverju er auðveldara að þurrka bleytu af borði með blautri, vel undinni borðtusku en þurri?

Halldór Svavarsson

Þegar vatnsdropi kemst í snertingu við venjulegan þerripappír getum við séð hvernig hann sogast inn í pappírinn. Jafnvel þótt pappírinn sé hafður lóðréttur og vatnið snerti aðeins neðsta hluta hans getur það lesið sig langa leið upp eftir honum. Þetta verður með líkum hætti og rótarkerfi trjáa flytur vatn (með uppleystum næringarefnum) upp eftir öllum stofni þess gegnum mjóar æðar sem svo eru kallaðar.

Krafturinn sem þarna er að verki er oft kallaður hárpípukraftur. Skilyrði fyrir því að æðarnar eða hárpípurnar verki á þennan hátt er að vatnið (eða hvaða vökvi sem er) geti vætt efnið sem hárpípurnar eru myndaðar úr. Vatnssameindirnar dragast þá að viðkomandi efni þegar vatn kemst í snertingu við það.



Skýra má hárpípukraftinn á einfaldan hátt út frá yfirborðsspennu vökvans. Þegar mjóu röri er stungið ofan í vökva er yfirborð vökvans slitið í sundur og yfirborðsorka hans þar með aukin. Ef vatn dregst að efninu við snertingu eins og fyrr er sagt verður yfirborðsorkan hins vegar lægst þegar vökvinn hylur eins mikið af rörinu og hægt er og vökvinn reynir að lágmarka orku sína. Sé rörið nægilega mjótt skríður vatnið upp með innanverðu rörinu og dregur með sér vatnsameindir í grenndinni sem loða hver við aðra. Þyngdarkrafturinn vinnur hinsvegar á móti þessu og þar kemur að vökvasúlan í rörinu verður of þung til að komast hærra. Sé rörið hinsvegar svert verður engin breyting sjáanleg, eins og við þekkjum, enda vatnssúlan þá strax orðin allt of þung.

Í venjulegum þerripappír er mikið af örfínum þráðum sem liggja þétt hver utan í öðrum. Það myndast því mikið af mjóum rásum milli þráðanna sem haga sér eins og áðurnefndar hárpípur.

Þegar borðtuska er mjög þurr (og kannski oft búið að vinda hana og þurrka) geta rásirnar á hinn bóginn verið aflagaðar, legið of þétt saman, og væting erfið. Vatnið nær því illa að væta þræðina, sem er skilyrði fyrir því að hárpípukraftarnir verði virkir. Ef tuskan er hinsvegar bleytt vel (dýft ofan í vatnsfötu) er búið að þröngva vatninu til að umlykja alla þræði í henni. Síðan, eftir að tuskan hefur verið undin vel, fer megnið af vatninu burt en eftir verður þunn himna á öllum þráðum. Tuskan getur nú mjög auðveldlega drukkið vatn í sig til viðbótar því rásirnar eru að mestu tómar eftir vindinguna og vætingin ekki lengur vandamál; vatn loðir jú vel við vatn!

Mynd:


Hér er einnig svarað spurningu Einars Sigurjónssonar „Hver er skýringin á hárpípukraftinum?”

Höfundur

Halldór Svavarsson

dósent við tækni- og verkfræðideild Háskólans í Reykjavík

Útgáfudagur

17.7.2001

Spyrjandi

Margrét Birna Auðunsdóttir

Tilvísun

Halldór Svavarsson. „Af hverju er auðveldara að þurrka bleytu af borði með blautri, vel undinni borðtusku en þurri?“ Vísindavefurinn, 17. júlí 2001. Sótt 5. júní 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=1792.

Halldór Svavarsson. (2001, 17. júlí). Af hverju er auðveldara að þurrka bleytu af borði með blautri, vel undinni borðtusku en þurri? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1792

Halldór Svavarsson. „Af hverju er auðveldara að þurrka bleytu af borði með blautri, vel undinni borðtusku en þurri?“ Vísindavefurinn. 17. júl. 2001. Vefsíða. 5. jún. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1792>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju er auðveldara að þurrka bleytu af borði með blautri, vel undinni borðtusku en þurri?
Þegar vatnsdropi kemst í snertingu við venjulegan þerripappír getum við séð hvernig hann sogast inn í pappírinn. Jafnvel þótt pappírinn sé hafður lóðréttur og vatnið snerti aðeins neðsta hluta hans getur það lesið sig langa leið upp eftir honum. Þetta verður með líkum hætti og rótarkerfi trjáa flytur vatn (með uppleystum næringarefnum) upp eftir öllum stofni þess gegnum mjóar æðar sem svo eru kallaðar.

Krafturinn sem þarna er að verki er oft kallaður hárpípukraftur. Skilyrði fyrir því að æðarnar eða hárpípurnar verki á þennan hátt er að vatnið (eða hvaða vökvi sem er) geti vætt efnið sem hárpípurnar eru myndaðar úr. Vatnssameindirnar dragast þá að viðkomandi efni þegar vatn kemst í snertingu við það.



Skýra má hárpípukraftinn á einfaldan hátt út frá yfirborðsspennu vökvans. Þegar mjóu röri er stungið ofan í vökva er yfirborð vökvans slitið í sundur og yfirborðsorka hans þar með aukin. Ef vatn dregst að efninu við snertingu eins og fyrr er sagt verður yfirborðsorkan hins vegar lægst þegar vökvinn hylur eins mikið af rörinu og hægt er og vökvinn reynir að lágmarka orku sína. Sé rörið nægilega mjótt skríður vatnið upp með innanverðu rörinu og dregur með sér vatnsameindir í grenndinni sem loða hver við aðra. Þyngdarkrafturinn vinnur hinsvegar á móti þessu og þar kemur að vökvasúlan í rörinu verður of þung til að komast hærra. Sé rörið hinsvegar svert verður engin breyting sjáanleg, eins og við þekkjum, enda vatnssúlan þá strax orðin allt of þung.

Í venjulegum þerripappír er mikið af örfínum þráðum sem liggja þétt hver utan í öðrum. Það myndast því mikið af mjóum rásum milli þráðanna sem haga sér eins og áðurnefndar hárpípur.

Þegar borðtuska er mjög þurr (og kannski oft búið að vinda hana og þurrka) geta rásirnar á hinn bóginn verið aflagaðar, legið of þétt saman, og væting erfið. Vatnið nær því illa að væta þræðina, sem er skilyrði fyrir því að hárpípukraftarnir verði virkir. Ef tuskan er hinsvegar bleytt vel (dýft ofan í vatnsfötu) er búið að þröngva vatninu til að umlykja alla þræði í henni. Síðan, eftir að tuskan hefur verið undin vel, fer megnið af vatninu burt en eftir verður þunn himna á öllum þráðum. Tuskan getur nú mjög auðveldlega drukkið vatn í sig til viðbótar því rásirnar eru að mestu tómar eftir vindinguna og vætingin ekki lengur vandamál; vatn loðir jú vel við vatn!

Mynd:


Hér er einnig svarað spurningu Einars Sigurjónssonar „Hver er skýringin á hárpípukraftinum?”...