Почему вода лучше впитывается влажной тряпкой, а не сухой?

Вопрос школьника по предмету Физика

Почему вода лучше впитывается влажной тряпкой, а не сухой?

Ответ учителя по предмету Физика

Странно, что мы никогда не удивляемся этому простому домашнему «инвентарю». А удивляться есть чему. Вот на кухонном столе блестит небольшая лужица. Накрываем ее тряпкой — и лужицы как не бывало. Но с какой же стати вода переместилась снизу вверх и собралась в тряпку, вопреки закону тяготения, вопреки нашему житейскому опыту, который говорит о том, что вода всегда течет сверху вниз? Тряпка же заставила воду течь снизу вверх. Она действует как насос, но где источники энергии, питающие его?

Дело в том, что между тончайшими волокнами ткани есть множество очень узких каналов — капилляров. Если молекулы вещества, из которого состоят волокна, имеют достаточно большие силы сцепления с молекулами жидкости, то поверхностное натяжение образует в капиллярах вогнутые мениски. Так называется искривленная внутрь поверхность жидкости. Давление под ней меньше, чем под плоской, и жидкость в капиллярах поднимается вверх, пока разность давлений не уравновесится. Какую же пользу можно извлечь из понимания, что кухонная тряпка — это капиллярный насос?

Во-первых, теперь ясно, что тряпка для мытья, вытирания должна быть из хлопчатобумажных или льняных волокон. Их поверхность хорошо смачивается водой, и в капиллярах образуются вогнутые мениски. Чем больше капилляров и чем они тоньше, тем выше поднимается по ним влага. Значит, материал должен быть мягкий и рыхлый. Очень хорош в этом смысле старый хлопчатобумажный трикотаж.

Когда-то вместо тряпок широко использовались губки. Это морские обитатели, тела которых пронизаны множеством капиллярных ходов. После обработки в кипятке они отлично служили в домашнем хозяйстве. От того времени осталось выражение: «впитывает, как губка».

Теперь выпускается много губок из полимерных материалов. К сожалению, поролон, хоть он и имеет пористую структуру, на роль губки не годится — он относится к несмачиваемым водой.

Хорошо служит и такой природный материал, как замша. Это особым образом обработанная кожа, она вся пронизана множеством мелких каналов. Замшей удобно мыть окна, кафель и другие гладкие поверхности. В отличие от тряпки она совсем не оставляет волокон.

Как вы считаете, какой тряпкой лучше вытирать мокрое — сухой или влажной? Логика подсказывает, что сухой, житейский опыт говорит, что влажной, хотя это и непонятно. Теперь-то, когда мы разобрались с капиллярами, все становится понятным. Тряпку лучше сначала обильно намочить, чтобы все ее капилляры наполнились водой, а потом хорошенько отжать, и капилляры со стенками, покрытыми тончайшей водяной пленкой, готовы к работе. А мы-то удивлялись, почему сухая тряпка так медленно впитывает, долго «размазывая», лужу?

Теперь легко будет ответить и на такой вопрос: где надо держать тряпку для вытирания пола? Чистоплотные хозяева прячут ее где-нибудь подальше, например, в чулане. Представьте себе маршрут, который надо совершить, чтобы вытереть пол в коридоре: сначала в чулан за тряпкой, потом в ванную, чтобы ее намочить, потом к луже, чтобы ее вытереть, и снова в ванную — вымыть и отжать тряпку, затем в чулан — положить ее на место. Многовато беготни. Исходя из того, что мы узнали о «принципе действия» тряпки, ее надо держать под раковиной или под ванной. Тогда ваш маршрут сокращается вдвое. А чтобы хозяйственная утварь не бросалась в глаза, купите шторки для ванны и все будет выглядеть аккуратно.

Становится понятнее, почему на роль кухонной или половой тряпки не годятся ни шерсть, ни синтетика. Их гладкие волокна не смачиваются водой, и в капиллярах образуются выпуклые поверхностные мениски. Под ними давление повышенное, и жидкость в капиллярах находится даже ниже общего уровня. Вода совсем не впитывается. Зато такими тряпками удобно делать сухую уборку, протирать полированную мебель. От трения в шерстяных и синтетических волокнах возникает статическое электричество, и пылинки сами притягиваются к тряпке. Шерстяные тряпки успешно используются и для полировки натертого мастикой паркета.

Теперь перейдем от теории к житейским практическим советам.

Сырая, скользкая н