Qatt rajt xemgħa? Nispera li tużaha. Fenomenu interessanti wieħed li nistgħu naraw meta xemgħa tkun qed tinħaraq. Il-qiegħ ta’ ftila tax-xemgħa li tkun qed tinħaraq ġeneralment ikun dejjem imxarrab b’xama’ mdewba (fuq il-ftila). Il-preżenza ta’ xama’ mdewba fuq il-ftila tfisser li x-xemgħa tista’ tinħaraq għal żmien twil. X’jikkawża li x-xama’ mdewba tiċċaqlaq ’il fuq lejn il-ftila tax-xemgħa li tkun qed tinħaraq? Nistgħu nosservaw l-istess fenomenu fit-torċi.
Ħafna affarijiet interessanti f’ħajjitna huma simili għall-fenomeni li jseħħu fix-xemgħat u l-lampi taż-żejt. Huwa bħallikieku l-likwidu għandu saqajn, li jippermettulu jiċċaqlaq ’il fuq. Tista’ tispjega dan xjentifikament? Kunċett wieħed tal-fiżika li jista’ jispjega l-fenomeni li jseħħu fix-xemgħat, fil-lampi taż-żejt, u f’ħafna fenomeni oħra relatati huwa l-kapillarità.
Forzi ta' Koeżjoni u Adeżjoni
Il-koeżjoni hija l-forza attraenti bejn il-molekuli tal-istess sustanza, filwaqt li l-forza attraenti bejn il-molekuli ta’ sustanzi differenti tissejjaħ adeżjoni. Pereżempju, jekk inferrgħu l-ilma ġo tazza, il-koeżjoni sseħħ meta l-molekuli tal-ilma jattiraw lil xulxin, filwaqt li l-adeżjoni sseħħ meta l-molekuli tal-ilma u l-molekuli tal-ħġieġ jattiraw lil xulxin.
Angolu ta' Kuntatt
Qabel ma nidħlu fil-kunċett tal-kapillarità, l-ewwel irridu nifhmu kif il-forzi adeżivi u koeżivi jinfluwenzaw il-kapillarità. Pereżempju, ikkunsidra likwidu fi tazza. Meta l-forzi koeżivi tal-molekuli tal-likwidu jkunu aktar b'saħħithom mill-forzi adeżivi (il-forzi attraenti bejn il-molekuli tal-likwidu u l-molekuli tal-ħġieġ), il-wiċċ tal-likwidu jitgħawweġ 'il fuq. Eżempju ta' dan huwa meta l-ilma jkun fi tazza. Jingħad komunement li l-ilma jxarrab il-wiċċ tal-ħġieġ. Bil-maqlub, jekk il-forzi adeżivi jkunu aktar b'saħħithom, il-wiċċ tal-likwidu jitgħawweġ 'l isfel. Pereżempju, meta l-merkurju jkun fi tazza.
L-angolu ffurmat mill-kurva jissejjaħ l-angolu tal-kuntatt. Meta l-forza koeżiva tal-likwidu tkun akbar mill-forza adeżiva, l-angolu tal-kuntatt iffurmat ġeneralment ikun inqas minn 90°.o (immaġni a). Bil-maqlub, jekk il-forza tal-adeżjoni hija akbar mill-forza tal-koeżjoni tal-fluwidu, allura l-angolu tal-kuntatt iffurmat huwa akbar minn 90o (figura b). Il-forzi ta' adeżjoni u koeżjoni huma teoretikament diffiċli biex jiġu kkalkulati, iżda l-angolu tal-kuntatt jista' jitkejjel. X'inhi r-relazzjoni mal-kapillarità?
Il-Kunċett tal-Kapillarità
Jekk il-forza koeżiva ta' likwidu tkun akbar mill-forza adeżiva, il-wiċċ tal-likwidu jitgħawweġ 'il fuq. Meta ndaħħlu tubu jew pajp irqiq (pajp b'dijametru iżgħar mill-kontenitur), tifforma sezzjoni ogħla ta' likwidu. Fi kliem ieħor, il-likwidu fil-kontenitur jogħla mill-kolonna tal-pajp. Dan għaliex il-forza totali tat-tensjoni tal-wiċċ tul il-ħajt tat-tubu taġixxi 'l fuq. L-għoli massimu li jista' jilħaq likwidu huwa meta l-forza tat-tensjoni tal-wiċċ tkun ugwali għal jew ugwali għall-piż tal-likwidu fil-pajp. Għalhekk, il-likwidu jista' jogħla biss sa għoli fejn il-forza tat-tensjoni tal-wiċċ tkun ibbilanċjata mill-piż tal-likwidu fil-pajp.
Bil-maqlub, jekk il-forza adeżiva tkun akbar mill-forza koeżiva tal-likwidu, il-wiċċ tal-likwidu se jitgħawweġ 'l isfel. Meta ndaħħlu tubu jew pajp irqiq (pajp b'dijametru iżgħar mill-kontenitur), tifforma parti t'isfel tal-likwidu (ara l-immaġni hawn taħt).
Dan l-effett huwa magħruf bħala moviment kapillari, jew kapillarità, u dawn it-tubi rqaq jissejħu tubi kapillari. Ta’ min jinnota li l-iżgħar vini tad-demm tagħna jistgħu jissejħu wkoll tubi kapillari, billi ċ-ċirkolazzjoni tad-demm f’dawn il-vini ċkejkna hija wkoll dovuta għall-effett kapillari. Bl-istess mod, il-fenomenu tax-xama’ jew tal-pitrolju li jdub u jitla’ minn ġo ftila huwa wkoll evidenti. Barra minn hekk, il-kapillarità hija maħsuba li għandha rwol vitali fil-moviment tal-ilma u n-nutrijenti mill-għeruq għall-weraq permezz tal-vini ċkejkna tax-xilema. Mingħajr kapillarità, il-wiċċ tal-ħamrija jinxef immedjatament wara x-xita jew it-tisqija. Effett importanti ieħor tal-kapillarità huwa ż-żamma tal-ilma fid-distakki bejn il-partiċelli tal-ħamrija.
Ekwazzjoni tal-Kapillarità
Kif nistgħu niddeterminaw l-għoli tal-ilma li jitla’ minn ġo kolonna ta’ tubu kapillari? Il-likwidu jidher li jitla’ fil-kolonna. 
Tubu kapillari li għandu raġġ r sa għoli h. Il-forza li għandha rwol fiż-żamma tal-likwidu f'għoli h hija l-komponent tal-forza tat-tensjoni tal-wiċċ fid-direzzjoni vertikali: F cos theta.
Il-parti ta' fuq tat-tubu kapillari hija miftuħa, għalhekk il-pressjoni atmosferika tiġi eżerċitata fuq il-wiċċ tal-likwidu. It-tul tal-wiċċ ta' kuntatt bejn il-likwidu u t-tubu huwa 2 phi r (iċ-ċirkonferenza taċ-ċirku). Għalhekk, il-kobor tal-komponent vertikali tal-forza tat-tensjoni tal-wiċċ li taġixxi tul il-wiċċ ta' kuntatt huwa:
Jekk il-kurva 'l fuq tal-wiċċ tal-likwidu tiġi injorata, allura l-volum tal-likwidu fil-pajp huwa:
Volum tal-likwidu = Żona tal-wiċċ tal-pajp x Għoli tal-likwidu
V = Ah
V = (π r² ) h
Jekk il-komponent vertikali tal-Forza tat-Tensjoni tal-Wiċċ ikun ibbilanċjat mal-piż tal-kolonna tal-likwidu fit-tubu kapillari, allura l-likwidu ma jistax jogħla aktar. Fi kliem ieħor, il-likwidu jilħaq l-għoli massimu tiegħu, meta l-komponent vertikali tal-forza tat-tensjoni tal-wiċċ ikun ibbilanċjat mal-piż tal-likwidu fl-għoli h. Il-komponent vertikali tal-forza tat-tensjoni tal-wiċċ huwa:
F = γ 2 π r cos θ
Sadanittant, il-piż tal-likwidu fit-tubu kapillari huwa:
w = mg
w = ρ V g
w = ρ (π r²h ) g
Meta l-likwidu jilħaq l-għoli massimu tiegħu (h), il-komponent vertikali tal-forza tat-tensjoni tal-wiċċ irid ikun ugwali għall-piż tal-likwidu fit-tubu kapillari. Matematikament, jinkiteb:
Din hija l-ekwazzjoni li qed infittxu. Jekk trid tiddetermina l-għoli ta' kolonna likwida, jekk jogħġbok uża din l-ekwazzjoni.
