Csepp - kémia iskola
cseppek
A cseppek egyrészt alakot jelöl - másrészt többnyire kicsi, folyékony testeket. Ideális esetben (nyugalmi állapot, homogén folyadék és külső közeg) a folyékony test gömb alakú. Csak akkor, amikor a csepp leválik a nagyobb folyadéktestről, vagyis amikor a csepp kialakul, instabil állapotban rövid ideig kialakul.
Könnycsepp alakú
Általánosan használt Könnycsepp alakú háromdimenziós forma, amely egyik oldalán gömbölyű, a másikon pedig egy pontig keskenyedik. A közhiedelemmel ellentétben azonban egy vízcseppnek csak körülbelül "csepp alakja" van, nem sokkal azelőtt, hogy leválna a testről.
A cseppforma gyakran a könnyek, a vér- és vízcseppek és hasonlók szimbólumaként áll. A heraldikában a könnycsepp alakját szimbólumként is használják - lásd a könnyek című cikket (heraldika).
Fizikai tulajdonságok
A környező közegen áthaladó cseppet az áramlási ellenállás az oldalon a mozgás irányába simítja. A sebesség növekedésével a lapítás egy horpadássá válik, ami vese alakú keresztmetszetet hoz létre. Ahogy a sebesség tovább növekszik, az elülső határfelület közelebb mozog a hátuljához, így létrejön egy megvastagodott szegéllyel rendelkező esernyő alakú szerkezet, amely gyorsan instabillá válik: az esernyő szakad és a szegélyezett tórusz több kisebb cseppre oszlik.
Cseppképződés
Amikor egy csepp elkezd leválni a folyadéktestről, összehúzódás lép fel. De ahelyett, hogy egyszerűen tovább szűkülne, hogy "könnycsepp alak" keletkezzen, hosszában elnyúlik. Az eredmény egy szálszerű szerkezet, amelynek végén szinte gömb alakú csepp lóg. Ahol a „szál” találkozik az eséssel, egy másik szűkület képződik. Ha a folyadék viszkozitása elég magas (nagyobb, mint a vízé), akkor ez a szűkület is ismét meghosszabbodik. Minél nagyobb a viszkozitás, annál gyakrabban ismételjük meg ezt a folyamatot. Egy bizonyos ponton ez azonban instabillá válik, és a csepp leválik a szálról. Más, kisebb cseppek keletkeznek néha a szálból.
A vízsugárból cseppek is kialakulnak. A zuhanás során egy vízsugár húzódik, ami összehúzódásokat és kidudorodásokat eredményez, amelyek aztán egyes cseppekké összehúzódnak.
Egy csepp leválása könnyedén megfigyelhető egy láva lámpán (folyadék/folyadék fázis interfész) további technikai segítség nélkül.
Esőcseppek
Az eső a csapadék egy formája, azaz sűrített vízgőz. Az esőcseppeknek sincs „csepp alakjuk”. 0,5 mm-es cseppmérettel gömb alakúak. A normál, 2 - 3 mm átmérőjű és körülbelül 0,05 g tömegű esőcseppek félgömb alakúak, alul a légellenállás miatt horpadtak. Közbenső szakaszként vannak olyan cseppek, amelyek alul lapítottak. A zivatar esőből származó nagy cseppek (max. 9 mm) instabillá válnak és elszakadnak a légellenállás miatt. 0,05–0,25 mm esési sugárral szitálásról beszélünk.
A csapadékon belüli cseppméret statisztikailag eloszlik, így a megfelelő maximumot különböző esőintenzitásokhoz lehet hozzárendelni.
nyomás
A belső esési nyomás o függ a folyadék felületi feszültségétől (vagy általános határfelületi feszültségtől) $ \ gamma $ (valójában a folyadék/gáz határfelület) és a sugártól r, valamint a légnyomás. Szigorúan véve p a kapilláris hajlító nyomás és a $ p_s $ külső statikus nyomás közötti különbség. A kapilláris hajlítási nyomása azt eredményezi
$ p_K = 2 \ gamma/r \! $ .
A kis cseppeknek ezért nagy a belső nyomása. Ha a csepp nem gömb alakú, akkor annak a felületi elemnek a két egymásra merőleges és szélső sugarát $ r_1 $ és $ r_2 $, amelyre $ p_K $ hat, figyelembe kell venni és meg kell szerezni
$ p_K = \ gamma (1/r_1 + 1/r_2) \! $ .
A csepp mint mértékegység
A csepp pontatlan, de a folyadékok - például gyógyszerek vagy fűszerek - közös mértékegysége, mivel a méréshez nincs szükség további eszközökre. Nagyjából becsülve feltételezhető, hogy körülbelül 15-20 csepp felel meg egy milliliter vizes oldatban. A gyógyszerészek korábbi tömegegységeként egy csepp körülbelül 0,05 grammnak felel meg [1] .