你见过蜡烛吗？希望你以后会用到它。蜡烛燃烧时，我们可以看到一个有趣的现象：燃烧的烛芯底部通常总是沾满了融化的蜡。烛芯上有融化的蜡意味着蜡烛可以燃烧很长时间。是什么原因导致融化的蜡向上移动到燃烧的烛芯上呢？我们在火炬上也能观察到同样的现象。
我们生活中许多有趣的现象都与蜡烛和油灯中的现象类似。就好像液体长了腿，可以向上流动一样。你能用科学解释一下吗？毛细作用是可以解释蜡烛、油灯以及许多其他相关现象的一个物理概念。
内聚力和附着力
内聚力是指同种物质分子之间的吸引力，而不同物质分子之间的吸引力则称为附着力。例如，当我们往玻璃杯中倒入水时，水分子之间的吸引力称为内聚力，而水分子和玻璃分子之间的吸引力称为附着力。
接触角
在深入探讨毛细现象之前，我们首先必须了解粘附力和内聚力如何影响毛细现象。例如，考虑玻璃杯中的液体。当液体分子间的内聚力大于粘附力（液体分子与玻璃分子之间的吸引力）时，液体表面会向上弯曲。例如，当玻璃杯中盛有水时，人们常说水会润湿玻璃表面。相反，如果粘附力更强，液体表面会向下弯曲。例如，当玻璃杯中盛有水银时。
曲线所形成的角度称为接触角。当液体的内聚力大于附着力时，形成的接触角通常小于90°。o （图a）。反之，如果粘附力大于流体内聚力，则形成的接触角大于90°。o （图b）。粘附力和内聚力在理论上难以计算，但接触角可以测量。它与毛细作用有何关系？
毛细作用的概念
如果液体的内聚力大于附着力，液体表面就会向上弯曲。当我们插入一根细管（直径小于容器的管道）时，会形成一个较高的液柱。换句话说，容器中的液体会沿着管道上升。这是因为沿管壁的总表面张力向上作用。液体能够达到的最大高度是表面张力等于或等于管道内液体重力时的高度。因此，液体只能上升到表面张力与管道内液体重力平衡的高度。
反之，如果附着力大于液体的内聚力，液体表面就会向下弯曲。当我们插入一根细管（直径小于容器的管子）时，液体表面就会形成一个下部（见下图）。
这种效应被称为毛细作用，或毛细现象，这些细管被称为毛细管。值得注意的是，我们体内最小的血管也可以被称为毛细管，因为这些微小血管中的血液循环也是由于毛细作用实现的。类似地，熔化的蜡或煤油通过灯芯上升的现象也显而易见。此外，人们认为毛细作用在水分和养分通过微小的木质部导管从根部输送到叶片的过程中起着至关重要的作用。如果没有毛细作用，土壤表面会在下雨或灌溉后立即干燥。毛细作用的另一个重要作用是保持土壤颗粒间隙中的水分。
毛细作用方程
如何确定毛细管柱中水的上升高度？液体在管柱中看起来会上升。 
半径为 r、高度为 h 的毛细管。使液体保持在高度 h 的力是表面张力在垂直方向上的分量：F cos theta。
毛细管顶部开口，因此大气压作用于液体表面。液体与毛细管的接触面长度为 2πr（圆的周长）。因此，沿接触面作用的表面张力垂直分量的大小为：
如果忽略液面的向上弯曲，则管道内液体的体积为：
液体体积 = 管道表面积 × 液体高度
V = A h
V = (πr² ) h
如果毛细管内液柱表面张力的垂直分量与液柱的重力达到平衡，则液体无法继续上升。换句话说，当液柱高度为 h 时，表面张力的垂直分量与液柱的重力达到平衡，液体将达到其最大高度。表面张力的垂直分量为：
F = γ 2 π r cos θ
同时，毛细管内液体的重量为：
w = mg
w = ρ V g
w = ρ ( π r 2 h ) g
当液体达到最大高度 (h) 时，表面张力的垂直分量必须等于毛细管中液体的重量。数学表达式为：
这就是我们要找的方程式。如果你想确定液柱的高度，请使用这个方程式。
