Hvorfor når det placeres i et glasrør, der berører det, trækkes lidt opad?

Dette fænomen, du beskriver, kaldes kapillærhandling . Det er ikke kun vand, der udviser denne opførsel; Det sker med mange væsker, men det er mest mærkbart med vand på grund af dets stærke sammenhængende og klæbende egenskaber.

Her er en sammenbrud af, hvorfor det forekommer:

* sammenhængende kræfter: Vandmolekyler tiltrækkes stærkt af hinanden på grund af hydrogenbinding. Denne kraft trækker vandmolekylerne sammen og skaber en overfladespænding.

* klæbende kræfter: Vandmolekyler tiltrækkes også af glasmolekylerne (eller andre polære overflader). Denne kraft trækker vandmolekylerne mod glasoverfladen.

* Balancen: Når vand anbringes i et smalt glasrør, er klæbemidlet mellem vand og glas stærkere end de sammenhængende kræfter mellem vandmolekylerne. Dette får vandet til at "klatre" på siderne af røret.

Sådan fungerer det:

1. Menisken: Vandmolekylerne nær glasoverfladen trækkes opad af klæbekræfterne.

2. overfladespænding: Vandets overfladespænding får vandet til at danne en buet overflade, kaldet en menisk. Menisken er konkave opad på grund af de stærkere klæbende kræfter.

3. kapillær stigning: Det opadgående træk af klæbekræfterne og den konkave menisk skaber en trykforskel mellem vandet inde i røret og vandet udenfor. Denne trykforskel skubber vandet opad og får det til at stige i røret.

Faktorer, der påvirker kapillærstigning:

* rørets diameter: Jo mindre diameteren af ​​røret er, jo højere vil vandet stige.

* rørets art: Jo stærkere klæbende kræfter mellem vandet og rørmaterialet, jo højere vil vandet stige.

Dette fænomen er afgørende for mange biologiske processer, såsom transport af vand i planter gennem Xylem -kar og absorption af vand med rødder. Det har også konsekvenser i forskellige teknologiske anvendelser, herunder design af mikrofluidiske anordninger og bevægelsen af ​​væsker i porøse materialer.