Hawwe jo ea in kears sjoen? Hopelik sille jo it brûke. Ien nijsgjirrich ferskynsel kinne wy sjen as in kears baarnt. De ûnderkant fan in baarnende kearslont is meastentiids altyd wiet mei smelte waaks (op 'e lont). De oanwêzigens fan smelte waaks op 'e lont betsjut dat de kears lang baarne kin. Wat feroarsaket dat smelte waaks omheech beweecht nei de baarnende kearslont? Wy kinne itselde ferskynsel waarnimme yn fakkels.
In protte nijsgjirrige dingen yn ús libben binne fergelykber mei de ferskynsels dy't foarkomme yn kearsen en oaljelampen. It is as hat de floeistof skonken, wêrtroch't it omheech kin bewege. Kinne jo dit wittenskiplik útlizze? Ien natuerkundekonsept dat de ferskynsels dy't foarkomme yn kearsen, oaljelampen en in protte oare relatearre ferskynsels kin útlizze is kapillariteit.
Kohesje- en adhesjekrêften
Kohesje is de oanlûkingskrêft tusken molekulen fan deselde stof, wylst de oanlûkingskrêft tusken molekulen fan ferskate stoffen adhesje neamd wurdt. Bygelyks, as wy wetter yn in glês jitte, ûntstiet kohesje as wettermolekulen inoar oanlûke, wylst adhesje ûntstiet as wettermolekulen en glêsmolekulen inoar oanlûke.
Kontakthoek
Foardat wy yngeane op it konsept fan kapillariteit, moatte wy earst begripe hoe't kleef- en kohesive krêften ynfloed hawwe op kapillariteit. Beskôgje bygelyks in floeistof yn in glês. As de kohesive krêften fan 'e floeibere molekulen sterker binne as de kleefkrêften (de oantreklike krêften tusken de floeibere molekulen en de glêsmolekulen), sil it oerflak fan 'e floeistof nei boppen bûge. In foarbyld hjirfan is as der wetter yn in glês sit. Der wurdt faak sein dat wetter it oerflak fan it glês wiet makket. Omkeard, as de kleefkrêften sterker binne, sil it oerflak fan 'e floeistof nei ûnderen bûge. Bygelyks, as der kwik yn in glês sit.
De hoeke dy't troch de kromme foarme wurdt, wurdt de kontakthoeke neamd. As de kohesive krêft fan 'e floeistof grutter is as de kleefkrêft, is de foarme kontakthoeke oer it algemien minder as 90°.o (ôfbylding a). Omkeard, as de adhesjekrêft grutter is as de floeistofkohesjekrêft, dan is de foarme kontakthoeke grutter as 90o (figuer b). Adhesje- en kohesjekrêften binne teoretysk lestich te berekkenjen, mar de kontakthoeke kin wurde metten. Wat is de relaasje mei kapillariteit?
It konsept fan kapillariteit
As de kohesive krêft fan in floeistof grutter is as de kleefkrêft, sil it oerflak fan 'e floeistof nei boppen bûge. As wy in tinne buis of piip (in piip mei in lytsere diameter as de kontener) ynfoegje, sil in hegere seksje floeistof foarmje. Mei oare wurden, de floeistof yn 'e kontener omheech giet troch de kolom fan 'e piip. Dit komt om't de totale oerflakspanningskrêft lâns de buiswand nei boppen wurket. De maksimale hichte dy't in floeistof berikke kin, is as de oerflakspanningskrêft gelyk is oan of gelyk oan it gewicht fan 'e floeistof yn 'e piip. Dêrom kin de floeistof allinich nei in hichte opstean wêr't de oerflakspanningskrêft yn lykwicht is mei it gewicht fan 'e floeistof yn 'e piip.
Omkeard, as de kleefkrêft grutter is as de kohesive krêft fan 'e floeistof, sil it oerflak fan 'e floeistof nei ûnderen bûge. As wy in tinne buis of piip (in piip mei in lytsere diameter as de kontener) ynfoegje, sil in leger diel fan 'e floeistof foarmje (sjoch de ôfbylding hjirûnder).
Dit effekt is bekend as kapillêre beweging, of kapillariteit, en dizze tinne buizen wurde kapillêre buizen neamd. It is it neamen wurdich dat ús lytste bloedfetten ek kapillêre buizen neamd wurde kinne, om't de bloedsirkulaasje yn dizze lytse fetten ek te tankjen is oan it kapillêre effekt. Op deselde wize is it ferskynsel fan smeltende waaks of kerosine dy't troch in lont omheech komt ek dúdlik. Fierder wurdt leaud dat kapillariteit in fitale rol spilet yn 'e beweging fan wetter en fiedingsstoffen fan 'e woartels nei de blêden troch de lytse xyleemfetten. Sûnder kapillariteit soe it boaiemoerflak direkt nei rein of yrrigaasje útdroegje. In oar wichtich effekt fan kapillariteit is it behâld fan wetter yn 'e gatten tusken boaiemdieltsjes.
Kapillariteitsfergeliking
Hoe kinne wy de hichte fan wetter bepale dat troch in kapillêre buiskolom omheech komt? De floeistof liket yn 'e kolom omheech te kommen. 
kapillêre buis dy't in straal r hat oant in hichte h. De krêft dy't in rol spilet by it hâlden fan 'e floeistof op in hichte h is de komponint fan 'e oerflakspanningskrêft yn 'e fertikale rjochting: F cos theta.
De boppekant fan 'e kapillêre buis is iepen, sadat atmosfearyske druk útoefene wurdt op it oerflak fan 'e floeistof. De lingte fan it kontaktflak tusken de floeistof en de buis is 2 phi r (de omtrek fan 'e sirkel). Dêrom is de grutte fan 'e fertikale komponint fan 'e oerflakspanningskrêft dy't lâns it kontaktflak wurket:
As de opwaartse kromme fan it floeibere oerflak negearre wurdt, dan is it folume fan floeistof yn 'e piip:
Folume fan floeistof = Oerflak fan piip x Hichte fan floeistof
V = Ach
V = (π r² ) h
As de fertikale komponint fan 'e oerflakspanningskrêft lykwichtich is mei it gewicht fan 'e floeistofkolom yn 'e kapillêre buis, dan kin de floeistof net fierder omheech. Mei oare wurden, de floeistof sil syn maksimale hichte berikke, as de fertikale komponint fan 'e oerflakspanningskrêft lykwichtich is mei it gewicht fan 'e floeistof op hichte h. De fertikale komponint fan 'e oerflakspanningskrêft is:
F = γ²πr cos θ
Underwilens is it gewicht fan 'e floeistof yn 'e kapillêre buis:
w = mg
w = ρ V g
w = ρ (π r² h ) g
As de floeistof syn maksimale hichte (h) berikt, moat de fertikale komponint fan 'e oerflakspanningskrêft gelyk wêze oan it gewicht fan 'e floeistof yn 'e kapillêre buis. Wiskundich wurdt it skreaun:
Dit is de fergeliking dy't wy sykje. As jo de hichte fan in floeistofkolom bepale wolle, brûk dan dizze fergeliking.
