HUR FUNGERAR KAPILLÄRKRAFTEN?

Jag undrar hur kapillärkraften fungerar? Varför stiger vattnet i små utrymmen?

KapillärKapillaritet kan definieras som ”interaktionen mellan ytorna hos en vätska och ett fast ämne som är i kontakt med varandra, vilken förvanskar vätskans yta från en plan form” (American Heritage Dictionary). Det är bland annat kapillaritet som ligger bakom att växtsafter stiger uppåt i en växt och att fuktighet transporteras i jord. Principen utnyttjas även i till exempel pappershanddukar, tvättsvampar och sportkläder.
Ett enkelt sätt att observera denna kapillärkraft på är att sticka ner ett smalt glasrör (kapillär) i vatten. Vattenmolekylerna dras då mot glaset, vattennivån inuti röret stiger och dess yta blir konkav. Man säger att vätskan väter väggen. Fenomenet kan även ses om man häller lite vatten i ett rent glas – då blir vatten­ytan något högre invid ­glasets insida. Likaså om man doppar något poröst, exempelvis nedre hörnet av en handduk, i vatten.
Kapillaritet har att göra med förhållandet mellan två motsatta attraktionskrafter: kraften mellan molekylerna i vätskan (vilket kallas kohesion), samt kraften mellan vätskemolekylerna och molekylerna i det fasta ämnet (adhesion). Adhesionen får vätskan att stiga uppåt tills en jämvikt nås med kohesionen.
För vissa kombinationer av vätska och fasta ämnen är adhesionen mindre än kohesionen. Det gäller till exempel kvicksilver och glas samt vatten och poly­etylenplast. Om man sticker ner ett glasrör i kvicksilver, kommer nivån i röret att istället bli lägre än omgivningen och ytan att bli konvex istället för konkav.
Det finns en formel för att räkna ut höjden h för vätskepelaren:

där T är ytspänningen, vinkeln mellan vätskans yta och väggen, densiteten, g tyngdaccelerationen och r radien på röret. Ju tunnare rör, desto högre stiger alltså vätskan.

Material från
Allt om Vetenskap nr 6/7 2007

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter