Cos'è capillarità?

La capillarità è un fenomeno fisico che si verifica quando un liquido sale o scende all'interno di un tubo stretto (capillare) a causa delle forze di coesione del liquido stesso e delle forze di adesione tra il liquido e le pareti del tubo.

• Forze in gioco:

  • Adesione: L'attrazione tra le molecole del liquido e le molecole della superficie solida del capillare (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Adesione). Se le forze di adesione sono più forti delle forze di coesione, il liquido "bagna" la superficie del capillare e risale all'interno del tubo, formando un menisco concavo.
  • Coesione: L'attrazione tra le molecole del liquido stesso (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Coesione). Se le forze di coesione sono più forti delle forze di adesione, il liquido non bagna la superficie del capillare e si abbassa nel tubo, formando un menisco convesso.

• Altezza della colonna di liquido: L'altezza a cui il liquido sale (o scende) nel capillare dipende da diversi fattori, tra cui:

  • Diametro del capillare: Più stretto è il capillare, maggiore è l'altezza raggiunta dal liquido.
  • Tensione superficiale del liquido: Liquidi con alta tensione superficiale tendono a salire più in alto. (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Tensione%20Superficiale)
  • Densità del liquido: Liquidi più densi tendono a salire meno in alto.
  • Angolo di contatto: L'angolo formato tra la superficie del liquido e la parete del capillare.

• Formula: Una formula approssimativa che descrive l'altezza h a cui un liquido sale in un capillare è:

  h = (2 * γ * cosθ) / (ρ * g * r)

  Dove:

  • γ è la tensione superficiale del liquido
  • θ è l'angolo di contatto
  • ρ è la densità del liquido
  • g è l'accelerazione di gravità
  • r è il raggio del capillare

• Esempi:

  • L'assorbimento dell'acqua da parte di una spugna o di un panno.
  • Il trasporto di acqua dalle radici alle foglie nelle piante.
  • Il movimento di liquidi attraverso i pori del suolo.
  • L'azione di scrittura di una penna stilografica.

• Importanza: La capillarità è un fenomeno importante in molti processi naturali e tecnologici, come l'irrigazione del suolo, l'assorbimento di liquidi in materiali porosi, e il funzionamento di dispositivi microfluidici (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Microfluidica).