Ikusi al duzu inoiz kandela bat? Zorionez erabiliko duzu. Fenomeno interesgarri bat ikus dezakegu kandela bat erretzen ari denean. Kandela-metxa erretzen ari denaren behealdea beti urtutako argizariz bustita egoten da normalean (metxan). Argizari urtua metxan egoteak esan nahi du kandela denbora luzez erre daitekeela. Zerk eragiten du urtutako argizaria gora mugitzea kandela-metxa erretzen ari den aldera? Fenomeno bera ikus dezakegu zuzietan.
Gure bizitzako gauza interesgarri asko kandeletan eta olio-lanpetan gertatzen diren fenomenoen antzekoak dira. Likidoak hankak balitu bezala da, gora mugitzeko aukera emanez. Azaldu al dezakezu hau zientifikoki? Kandeletan, olio-lanpetan eta beste hainbat fenomeno erlazionatutan gertatzen diren fenomenoak azal ditzakeen fisikako kontzeptu bat kapilaritatea da.
Kohesio eta itsaspen indarrak
Kohesioa substantzia beraren molekulen arteko erakarpen-indarra da, eta substantzia desberdinen molekulen arteko erakarpen-indarrari atxikimendua deritzo. Adibidez, ura edalontzi batera botatzen badugu, kohesioa gertatzen da ur molekulek elkar erakartzen dutenean, eta atxikimendua, berriz, ur molekulek eta beira molekulek elkar erakartzen dutenean.
Kontaktu angelua
Kapilaritatearen kontzeptuan sakondu aurretik, lehenik eta behin ulertu behar dugu nola eragiten dioten itsaspen- eta kohesio-indarrek kapilaritateari. Adibidez, demagun likido bat beira batean. Likido molekulen kohesio-indarrak itsaspen-indarrak (likido molekulen eta beira molekulen arteko erakarpen-indarrak) baino indartsuagoak direnean, likidoaren gainazala gorantz kurbatuko da. Adibide bat ura beira batean dagoenean da. Esan ohi da urak beiraren gainazala bustitzen duela. Alderantziz, itsaspen-indarrak indartsuagoak badira, likidoaren gainazala beherantz kurbatuko da. Adibidez, merkurioa beira batean dagoenean.
Kurbak sortzen duen angeluari kontaktu-angelu deritzo. Likidoaren kohesio-indarra itsaspen-indarra baino handiagoa denean, sortzen den kontaktu-angelua, oro har, 90° baino txikiagoa da.o (a irudia). Alderantziz, atxikimendu-indarra fluidoaren kohesio-indarra baino handiagoa bada, sortutako kontaktu-angelua 90° baino handiagoa da.o (b irudia). Itsaspen- eta kohesio-indarrak teorian zailak dira kalkulatzen, baina kontaktu-angelua neur daiteke. Zein da kapilaritatearekin duen erlazioa?
Kapilaritatearen kontzeptua
Likido baten kohesio-indarra itsaspen-indarra baino handiagoa bada, likidoaren gainazala gorantz kurbatuko da. Hodi edo hodi mehe bat sartzen dugunean (ontzia baino diametro txikiagoa duen hodi bat), likido-sekzio handiago bat sortuko da. Beste era batera esanda, ontziko likidoa hodiaren zutabean zehar igotzen da. Hau gertatzen da hodiaren hormaren gaineko gainazal-tentsioaren indar osoa gorantz eragiten duelako. Likido batek lor dezakeen altuera maximoa gainazal-tentsioaren indarra hodian dagoen likidoaren pisuaren berdina edo berdina denean da. Beraz, likidoa gainazal-tentsioaren indarra hodian dagoen likidoaren pisuak orekatzen duen altuerara igo daiteke soilik.
Alderantziz, itsaspen-indarra likidoaren kohesio-indarra baino handiagoa bada, likidoaren gainazala beherantz kurbatuko da. Hodi edo hodi mehe bat (ontzia baino diametro txikiagoa duen hodi bat) sartzen dugunean, likidoaren beheko zati bat sortuko da (ikus beheko irudia).
Efektu horri kapilaritate edo kapilaritate mugimendua deritzo, eta hodi mehe hauei kapilar hodi deitzen zaie. Kontuan izan behar da gure odol-hodi txikienei kapilar hodi ere dei dakiekeela, hodi txiki hauetan odol-zirkulazioa ere kapilaritate efektuaren ondoriozkoa baita. Era berean, argizaria edo kerosenoa urtzen denean metxa batetik igotzen den fenomenoa ere agerikoa da. Gainera, uste da kapilaritateak funtsezko zeregina duela ura eta mantenugaiak sustraietatik hostoetara xilema-hodi txikien bidez mugitzeko. Kapilaritaterik gabe, lurzoruaren gainazala lehortuko litzateke euriaren edo ureztatzearen ondoren berehala. Kapilaritatearen beste efektu garrantzitsu bat lurzoruko partikulen arteko hutsuneetan ura atxikitzea da.
Kapilaritatearen ekuazioa
Nola zehaztu dezakegu kapilar hodi zutabe batetik igotzen den uraren altuera? Likidoa zutabean igotzen dela dirudi. 
r erradioa eta h altuera dituen kapilar hodia. Likidoa h altueran eusteko eragina duen indarra gainazaleko tentsio indarraren osagaia da norabide bertikalean: F cos theta.
Kapilar hodiaren goialdea irekita dago, beraz, presio atmosferikoa likidoaren gainazalean eragiten da. Likidoaren eta hodiaren arteko kontaktu gainazalaren luzera 2 phi r da (zirkuluaren zirkunferentzia). Beraz, kontaktu gainazalean zehar eragiten duen gainazaleko tentsio indarraren osagai bertikalaren magnitudea hau da:
Likidoaren gainazalaren goranzko kurba alde batera uzten bada, hodiaren barruko likidoaren bolumena hau da:
Likidoaren bolumena = Hodiaren azalera x Likidoaren altuera
V = A h
V = (π r² ) h
Gainazaleko Tentsio Indarraren osagai bertikala kapilarreko hodian dagoen likido-zutabearen pisuarekin orekatzen bada, orduan likidoak ezin du gehiago igo. Beste era batera esanda, likidoak bere altuera maximoa lortuko du gainazaleko tentsio indarraren osagai bertikala likidoaren pisuarekin orekatzen denean h altueran. Gainazaleko tentsio indarraren osagai bertikala hau da:
F = γ 2 π r cos θ
Bitartean, kapilar hodian dagoen likidoaren pisua hau da:
w = mg
w = ρ V g
w = ρ (π r 2 h) g
Likidoak bere altuera maximora (h) iristen denean, gainazaleko tentsio-indarraren osagai bertikala kapilarreko hodian dagoen likidoaren pisuaren berdina izan behar da. Matematikoki, honela idazten da:
Hau da bilatzen ari garen ekuazioa. Likido-zutabe baten altuera zehaztu nahi baduzu, erabili ekuazio hau.
