Kapillaari-ilmiö

Wikipedia

Kapillaari-ilmiö on ilmiö, jossa vesi nousee kapeassa putkessa ylöspäin painovoimaa vastaan. Ilmiö johtuu siitä, että molekyylien väliset voimat ovat voimakkaampia nesteen ja kiinteän aineen välillä kuin pelkän nesteen sisällä. Kapillaari-ilmiö aiheuttaa nestepinnan kaareutumisen ylöspäin putken reunojen lähellä. Joissakin nesteissä kuten elohopeassa molekyylien väliset voimat ovat suurempia nesteen sisällä kuin nesteen ja kiinteän aineen välillä. Tällöin kapillaari-ilmiö toimii päinvastaiseen suuntaan eli alaspäin.

Kasvit käyttävät kapillaari-ilmiötä nostaessaan vettä juurista.

[muokkaa] Kaava

Nestepatsaan korkeus h (metreissä) saadaan kaavalla:

h={{2T\cos{\theta}}\over{\rho g r}}

missä

T = rajapinnan pintajännitys (N/m)
θ = kosketuskulma
ρ = nesteen tiheys (kg/m3)
g = putoamiskiihtyvyys (m/s²)
r = putken säde (m)

Lasiputkessa olevalle vesipatsaalle (ilmassa merenpinnan korkeudella) pätee

T = 0.0728 N/m at 20°C
θ = 20°
ρ = 1000 kg/m3
g = 9.80665 m/s²

Joten nestepatsaan korkeus on

h\approx {{1.4 \times 10^{-5} m^{2}}\over r}.