Avete mai vistu una candela ? Speremu chì l'userete. Un fenomenu interessante chì pudemu vede quandu una candela brusgia. U fondu di una miccia di candela brusgiata hè di solitu sempre bagnatu di cera fusa (nantu à a miccia). A presenza di cera fusa nantu à a miccia significa chì a candela pò brusgià per un bellu pezzu. Chì face chì a cera fusa si move in altu versu a miccia di candela brusgiata ? Pudemu osservà u listessu fenomenu in e torce.
Parechje cose interessanti in a nostra vita sò simili à i fenomeni chì si verificanu in e candele è in e lampade à oliu. Hè cum'è s'è u liquidu avessi e gambe, chì li permettenu di spustassi in sù. Pudete spiegà questu scientificamente? Un cuncettu di fisica chì pò spiegà i fenomeni chì si verificanu in e candele, e lampade à oliu è parechji altri fenomeni cunnessi hè a capillarità.
Forze di Coesione è Adesione
A cuesione hè a forza attrattiva trà e molecule di a listessa sustanza, mentre chì a forza attrattiva trà e molecule di sustanzi diversi hè chjamata adesione. Per esempiu, sè versemu acqua in un bicchieru, a cuesione si verifica quandu e molecule d'acqua s'attraenu, mentre chì l'adesione si verifica quandu e molecule d'acqua è e molecule di vetru s'attraenu.
Angulu di cuntattu
Prima di approfondisce u cuncettu di capillarità, duvemu prima capisce cumu e forze adesive è cuesive influenzanu a capillarità. Per esempiu, cunsiderate un liquidu in un bicchieru. Quandu e forze cuesive di e molecule di u liquidu sò più forti chè e forze adesive (e forze attraenti trà e molecule di u liquidu è e molecule di u vetru), a superficia di u liquidu si curvarà versu l'altu. Un esempiu di questu hè quandu l'acqua hè in un bicchieru. Si dice cumunemente chì l'acqua bagna a superficia di u vetru. À u cuntrariu, se e forze adesive sò più forti, a superficia di u liquidu si curvarà versu u bassu. Per esempiu, quandu u mercuriu hè in un bicchieru.
L'angulu furmatu da a curva hè chjamatu angulu di cuntattu. Quandu a forza coesiva di u liquidu hè più grande di a forza adesiva, l'angulu di cuntattu furmatu hè generalmente menu di 90°.o (imagine a). À u cuntrariu, s'è a forza d'adesione hè più grande chè a forza di cuesione di u fluidu, tandu l'angulu di cuntattu furmatu hè più grande di 90o (figura b). E forze d'adesione è di cuesione sò teoricamente difficiule da calculà, ma l'angulu di cuntattu pò esse misuratu. Chì ghjè a relazione cù a capillarità ?
U cuncettu di capillarità
Sè a forza cuesiva di un liquidu hè più grande di a forza adesiva, a superficia di u liquidu si curvarà versu l'altu. Quandu inserimu un tubu o una pipa fina (una pipa cù un diametru più chjucu chè u cuntinente), si formerà una sezzione più alta di liquidu. In altre parolle, u liquidu in u cuntinente si alza attraversu a colonna di a pipa. Questu hè perchè a forza di tensione superficiale tutale longu a parete di u tubu agisce versu l'altu. L'altezza massima chì un liquidu pò ghjunghje hè quandu a forza di tensione superficiale hè uguale o uguale à u pesu di u liquidu in a pipa. Dunque, u liquidu pò cullà solu finu à un'altezza induve a forza di tensione superficiale hè equilibrata da u pesu di u liquidu in a pipa.
À u cuntrariu, s'è a forza adesiva hè più grande chè a forza cuesiva di u liquidu, a superficia di u liquidu si curverà versu u bassu. Quandu inserimu un tubu o una pipa fina (una pipa cù un diametru più chjucu chè u cuntinente), si formerà una parte inferiore di u liquidu (vede l'imagine quì sottu).
Questu effettu hè cunnisciutu cum'è muvimentu capillare, o capillarità, è sti tubi fini sò chjamati tubi capillari. Vale a pena nutà chì i nostri vasi sanguigni più chjuchi ponu ancu esse chjamati tubi capillari, postu chì a circulazione di u sangue in questi picculi vasi hè ancu dovuta à l'effettu capillare. In listessu modu, u fenomenu di a fusione di a cera o di u cherosene chì si alza per una mecha hè ancu evidente. Inoltre, si crede chì a capillarità ghjoca un rolu vitale in u muvimentu di l'acqua è di i nutrienti da e radiche à e foglie per mezu di i picculi vasi di u xilema. Senza capillarità, a superficia di u terrenu si seccherebbe subitu dopu a pioggia o l'irrigazione. Un altru effettu impurtante di a capillarità hè a ritenzione di l'acqua in i spazii trà e particelle di u terrenu.
Equazione di Capillarità
Cumu pudemu determinà l'altezza di l'acqua chì s'alza per una colonna di tubi capillari ? U liquidu pare chì s'alza in a colonna. 
Tubu capillare chì hà un raghju r à una altezza h. A forza chì ghjoca un rolu in u mantenimentu di u liquidu à una altezza h hè a cumpunente di a forza di tensione superficiale in a direzzione verticale: F cos theta.
A cima di u tubu capillare hè aperta, dunque a pressione atmosferica hè esercitata nantu à a superficia di u liquidu. A lunghezza di a superficia di cuntattu trà u liquidu è u tubu hè 2 phi r (a circunferenza di u cerchju). Dunque, a magnitudine di a cumpunente verticale di a forza di tensione superficiale chì agisce longu a superficia di cuntattu hè:
Sè a curva ascendente di a superficia di u liquidu hè trascurata, tandu u vulume di liquidu in u tubu hè:
Volume di liquidu = Area superficiale di u tubu x Altezza di u liquidu
V = Ah
V = (π r2) h
Sè a cumpunente verticale di a forza di tensione superficiale hè equilibrata cù u pesu di a colonna di liquidu in u tubu capillare, allora u liquidu ùn pò più cullà. In altre parolle, u liquidu ghjunghjerà à a so altezza massima, quandu a cumpunente verticale di a forza di tensione superficiale hè equilibrata cù u pesu di u liquidu à l'altezza h. A cumpunente verticale di a forza di tensione superficiale hè:
F = γ 2 π r cos θ
Intantu, u pesu di u liquidu in u tubu capillare hè:
w = mg
w = ρ V g
w = ρ (π r2 h) g
Quandu u liquidu righjunghji a so altezza massima (h), a cumpunente verticale di a forza di tensione superficiale deve esse uguale à u pesu di u liquidu in u tubu capillare. Matematicamente, si scrive:
Questa hè l'equazione chì cerchemu. Sè vo vulete determinà l'altezza di una colonna di liquidu, per piacè aduprate sta equazione.
