Meniskus (Hydrostatik): Unterschied zwischen den Versionen
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Ein '''Meniskus''' (abgeleitet aus dem Griechischen " | Ein '''Meniskus''' (abgeleitet aus dem Griechischen Μηνίσκος, "Menískos" „Halbmond“) ist eine Wölbung in der Oberfläche einer [[Flüssigkeit]]. Es können [[Konvexe und konkave Fläche|konkave und konvexe]] Menisken unterschieden werden (siehe Abbildung); beide gehen auf die Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Oberfläche der angrenzenden Wandung zurück: | ||
* Konkave Menisken (Abb. A) entstehen z. | * Konkave Menisken (Abb. A) entstehen z. B. zwischen [[Wasser]] und Glas. Konkave Menisken in feinen Strukturen führen zu [[Kapillarität]]. Beim Ablesen einer Skala zur Messung der Flüssigkeitshöhe werden diese Menisken an der ''Unterseite'' abgelesen. | ||
* Konvexe Menisken (Abb. B) treten z. B. bei [[Quecksilberbarometer]]n auf; sie werden an der ''Oberseite'' abgelesen. | * Konvexe Menisken (Abb. B) treten z. B. bei [[Quecksilberbarometer]]n auf; sie werden an der ''Oberseite'' abgelesen. | ||
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[[Datei:WasserLuftWand.svg|miniatur|Die Wasser­ober­fläche trifft die Wand unter dem Be­netzungs­winkel. Dort ist die Krümmung maximal und nimmt mit der An­nähe­rung an den Wasser­spiegel ab.]] | [[Datei:WasserLuftWand.svg|miniatur|Die Wasser­ober­fläche trifft die Wand unter dem Be­netzungs­winkel. Dort ist die Krümmung maximal und nimmt mit der An­nähe­rung an den Wasser­spiegel ab.]] | ||
Der [[Kontaktwinkel]] der Meniskusoberfläche an der Wand wird bestimmt durch die drei [[Grenzflächenspannung]]en und unterliegt zudem oft einer [[Hysterese]]. Die [[Krümmung]] im weiteren Verlauf ist [[proportional]] zum lokalen Druckunterschied, siehe [[Young-Laplace-Gleichung]]. In [[Schwerelosigkeit]] ist die Krümmung zwischen [[ | Der [[Kontaktwinkel]] der Meniskusoberfläche an der Wand wird bestimmt durch die drei [[Grenzflächenspannung]]en und unterliegt zudem oft einer [[Hysterese]]. Die [[Krümmung]] im weiteren Verlauf ist [[proportional]] zum lokalen Druckunterschied, siehe [[Young-Laplace-Gleichung]]. In [[Schwerelosigkeit]] ist die Krümmung zwischen [[Homogenität|homogenen]] [[Phase (Materie)|Phasen]] konstant, der Meniskus also [[kugel]]förmig. In einem [[Schwerefeld]] wird die Oberfläche fern der Wand [[horizontal]], wobei die Breite des Übergangs vom [[Wichte]]<nowiki/>unterschied zwischen den [[Fluid]]en abhängt. | ||
== Literatur == | == Literatur == | ||
* Walter J. Moore: ''Grundlagen der Physikalischen Chemie'' | * Walter J. Moore: ''Grundlagen der Physikalischen Chemie.'' ISBN 978-3110099416, Seite 457. | ||
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Aktuelle Version vom 10. Juli 2021, 19:25 Uhr
Ein Meniskus (abgeleitet aus dem Griechischen Μηνίσκος, "Menískos" „Halbmond“) ist eine Wölbung in der Oberfläche einer Flüssigkeit. Es können konkave und konvexe Menisken unterschieden werden (siehe Abbildung); beide gehen auf die Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Oberfläche der angrenzenden Wandung zurück:
- Konkave Menisken (Abb. A) entstehen z. B. zwischen Wasser und Glas. Konkave Menisken in feinen Strukturen führen zu Kapillarität. Beim Ablesen einer Skala zur Messung der Flüssigkeitshöhe werden diese Menisken an der Unterseite abgelesen.
- Konvexe Menisken (Abb. B) treten z. B. bei Quecksilberbarometern auf; sie werden an der Oberseite abgelesen.
Einflussgrößen
Der Kontaktwinkel der Meniskusoberfläche an der Wand wird bestimmt durch die drei Grenzflächenspannungen und unterliegt zudem oft einer Hysterese. Die Krümmung im weiteren Verlauf ist proportional zum lokalen Druckunterschied, siehe Young-Laplace-Gleichung. In Schwerelosigkeit ist die Krümmung zwischen homogenen Phasen konstant, der Meniskus also kugelförmig. In einem Schwerefeld wird die Oberfläche fern der Wand horizontal, wobei die Breite des Übergangs vom Wichteunterschied zwischen den Fluiden abhängt.
Literatur
- Walter J. Moore: Grundlagen der Physikalischen Chemie. ISBN 978-3110099416, Seite 457.