Hajszálcsövesség

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
(Kapilláris jelenség szócikkből átirányítva)

A hajszálcsövesség, idegen szóval kapilláris hatás vagy kapilláris effektus a folyadékok azon tulajdonsága, hogy képesek szűk, keskeny térben a gravitációs erő ellenében is mozogni. Ez a jelenség sok helyen tapasztalható, mint például porózus papíron, papírtörölközőn, hajszálcsövekben, a talajban stb.[1]

A kapilláris jelenség a folyadék és az azt körülvevő cső közötti intermolekuláris erők miatt lép fel. Ha a cső átmérője elegendően kicsi, akkor a felületi feszültség, valamint a folyadék és a cső közötti adhéziós erők együttes hatása felemeli a folyadékot a gravitáció ellenében.

A kapilláris szó a latin caput (fej), és ebből a capillus (haj) szavakból származik, mivel feltehetően először a hajnál, vagy ecsetnél tapasztalták a jelenséget. A kapilláris szót használják vékony, nagyon kis átmérőjű csövekre is.

Demonstráció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kapilláris jelenségek (balról víz, jobbról higany van a csövekben)

Ha egy mindkét végén nyitott kapillárist (kis átmérőjű üvegcső) függőlegesen behelyezünk egy vízzel teli edénybe, akkor a csőben felemelkedik a vízoszlop, és konkáv meniszkusz alakul ki az oszlop tetején. A folyadék és az üvegfal közötti adhéziós erők felhúzzák a vízoszlopot addig, amíg egyensúlyba kerül a rá ható gravitációs erővel. A vízoszlop súlya arányos a cső átmérőjének négyzetével, így minél keskenyebb a cső, annál magasabbra emelkedik a vízoszlop. A mellékelt képen látható, hogy a kisebb átmérőjű csőben magasabbra emelkedik a víz. A higany – és más nem nedvesítő folyadékok – konvex meniszkuszt produkál, és a kapilláris jelenség fordítottan működik.

Példák[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kapilláris jelenség alapján képződik a könny az egészséges szemnél. A szemhéj belső szélén két kis csatorna található, ezek biztosítják a szem „olajozását” a kapilláris jelenség hatására. Papírtörülközők szintén a kapilláris hatás alapján szívják fel a nedvességet. Speciális szintetikus anyagok a kapilláris jelenség alapján abszorbeálják a nedvességet az izzadó bőr felületéről. A vékonyréteg-kromatográfia is a kapilláris hatás alapján működik. A hidrológiaban a kapilláris jelenség írja le a vízmolekulák mozgását a talajban. Részben a kapilláris hatás miatt mozog a nedvesség a száraz talajrészek felé.

Érdekesség[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Albert Einstein első publikációja, 1901-ből, a kapilláris jelenségről szólt (Folgerungen aus den Kapillaritätserscheinungen, Annalen der Physik, 513. oldal).[2]

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • G.K. Batchelor: 'An Introduction To Fluid Dynamics'. (hely nélkül): Cambridge University Press. 1967. ISBN 0521663962  

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]