Numquamne candelam vidisti? Spero te eam usurum esse. Unum phaenomenon curiosum est quod videre possumus cum candela ardet. Ima pars funiculi candelae ardentis plerumque semper cera liquefacta (in funiculo) madefacta est. Praesentia cerae liquefactae in funiculo significat candelam diu ardere posse. Quid efficit ut ceras liquefacta sursum versus funiculum candelae ardentis moveatur? Idem phaenomenon in taedis observare possumus.
Multae res in vita nostra interessantes similia sunt phaenomenis quae in candelis et lucernis oleariis fiunt. Quasi liquor crura habeat, quae ei permittunt sursum moveri. Potesne hoc scientifica ratione explicare? Una notio physica quae phaenomena quae in candelis, lucernis oleariis, et multis aliis phaenomenis similibus fiunt explicare potest est capillaritas.
Vires Cohaesionis et Adhaesionis
Cohaesio est vis attractiva inter moleculas eiusdem substantiae, dum vis attractiva inter moleculas substantiarum diversarum adhaesio appellatur. Exempli gratia, si aquam in vitrum infundimus, cohaesio fit cum moleculae aquae se attrahunt, dum adhaesio fit cum moleculae aquae et moleculae vitreae se attrahunt.
Angulus Contactus
Antequam in notionem capillaritatis profundius ingrediamur, primum intellegendum est quomodo vires adhaesivae et cohaesivae capillaritatem afficiant. Exempli gratia, consideremus liquorem in vitro. Cum vires cohaesivae molecularum liquidi validiores sunt quam vires adhaesivae (vires attractivae inter moleculas liquidi et moleculas vitreas), superficies liquidi sursum curvabitur. Exemplum huius est cum aqua in vitro est. Vulgo dicitur aquam superficiem vitri madefacere. Contra, si vires adhaesivae validiores sunt, superficies liquidi deorsum curvabitur. Exempli gratia, cum hydrargyrum in vitro est.
Angulus a curva formatus angulus contactus appellatur. Cum vis cohaesiva liquidi maior est quam vis adhaesiva, angulus contactus formatus plerumque minor est quam 90°.o (imago a). Contra, si vis adhaesionis maior est quam vis cohaesionis fluidi, angulus contactus formatus maior est quam 90°.o (figura b). Vires adhaesionis et cohaesionis theoretice difficiles sunt ad calculandum, sed angulus contactus metiri potest. Quaenam est relatio cum capillaritate?
Conceptus Capillaritatis
Si vis cohaesiva liquidi maior est quam vis adhaesiva, superficies liquidi sursum curvabitur. Cum tubum tenuem vel fistulam (tubum diametro minore quam vas) inserimus, sectio liquidi altior formabitur. Aliis verbis, liquor in vase per columnam tubi ascendit. Hoc fit quia vis tensionis superficialis totalis secundum parietem tubi sursum agit. Maxima altitudo quam liquor attingere potest est cum vis tensionis superficialis aequalis est vel aequalis ponderi liquidi in tubo. Ergo, liquor tantum ad altitudinem ascendere potest ubi vis tensionis superficialis a pondere liquidi in tubo compensatur.
Contra, si vis adhaesiva maior est quam vis cohaesiva liquidi, superficies liquidi deorsum curvabitur. Cum tubum vel fistulam tenuem (fistulam diametro minore quam vas) inserimus, pars inferior liquidi formabitur (vide imaginem infra).
Hic effectus motus capillaris, sive capillaritas, appellatur, et hi tubi tenues tubi capillares appellantur. Notandum est minima vasa sanguinea nostra etiam tubi capillares appellari posse, cum circulationem sanguinis in his vasis minutis etiam effectui capillari debeatur. Similiter, phaenomenon cerae liquefactae vel keroseni per funiculum ascendentis etiam manifestum est. Praeterea, capillaritas putatur munus vitale agere in motu aquae et nutrimentorum a radicibus ad folia per minuta vasa xylematis. Sine capillaritate, superficies soli statim post pluviam vel irrigationem siccaretur. Alius effectus magni momenti capillaritatis est retentio aquae in hiatibus inter particulas soli.
Aequatio Capillaritatis
Quomodo altitudinem aquae per columnam tubi capillaris ascendentis determinare possumus? Liquor in columna ascendere videtur.
Tubus capillaris cuius radius r ad altitudinem h est. Vis quae liquorem ad altitudinem h retinere conatur est pars vis tensionis superficialis in directione verticali: F cos theta.
Summum tubi capillaris apertum est, ita pressio atmosphaerica in superficiem liquidi exercetur. Longitudo superficiei contactus inter liquidum et tubum est 2 phi r (circumferentia circuli). Ergo, magnitudo componentium verticalium vis tensionis superficialis agentis secundum superficiem contactus est:

Si curva sursum superficiei liquidi neglecta est, tum volumen liquidi in tubo est:
Volumen liquidi = Area superficiei tubi x Altitudo liquidi
V = A h
V = (πr)2) h
Si pars verticalis Vis Tensionis Superficialis cum pondere columnae liquidi in tubo capillari aequilibratur, tum liquor ulterius ascendere non potest. Aliis verbis, liquor altitudinem maximam attinget, cum pars verticalis vis tensionis superficialis cum pondere liquidi ad altitudinem h aequilibratur. Pars verticalis vis tensionis superficialis est:
F = γ²πr cosθ
Interea, pondus liquidi in tubo capillari est:
w = mg
w = ρVg
w = ρ (πr)2 h) g
Cum liquor altitudinem maximam (h) attingit, pars verticalis vis tensionis superficialis aequalis esse debet ponderi liquidi in tubo capillari. Mathematice, scribitur:

Haec est aequatio quam quaerimus. Si altitudinem columnae liquidi determinare vis, hanc aequationem utere.