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Capillarità

Spiegazione del fenomeno della capillarità

La capillarità è un fenomeno che si verifica in tubi sottili con sezione dell'ordine di 1mm2, detti appunti capillari.

Immergendo un capillare in un liquido, può succedere che all'interno del capillare il liquido si posizioni ad un livello più alto (è il caso dell'acqua) o ad un livello più basso (è il caso del mercurio) a seconda che il liquido bagni o non bagni le pareti del capillare, a seconda cioè che prevalgano le forze di adesione tra le molecole del liquido e il recipiente o le forze di coesione tra le particelle del liquido.

capillarità

La superficie libera del liquido all'interno del capillare, non è piana: se il capillare ha sezione circolare, il liquido tende ad assumere una forma di calotta sferica che può essere concava come nel caso dell'acqua (si dice in questo caso che il menisco è concavo) o convessa come nel caso del mercurio (si dice in questo caso che il menisco è convesso).

menisco concavo

All'interno di una buretta il menisco è concavo.

Capillarità e legge di Jurin

Il dislivello h tra il livello del liquido nel capillare e il livello del liquido nel resto del recipiente, si può calcolare mediante la legge di Jurin:

capillarità

in cui:

s è la tensione superficiale del liquido misurata in N/m

d è il diametro del capillare misurato in metri

g è l'accelerazione di gravità misurata in N/kg (ovvero m/s2)

ρ è la densità del liquido misurata in Kg/m3

Ai fenomeni di capillarità si riconducono molti fenomeni naturali come l'imbibizione dei corpi spugnosi e il fenomeno della salita della linfa nelle piante.

Alcune tecniche analitiche come la cromatografia su carta e la cromatografia su strato sottile si basano sul fenomeno della capillarità.

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