- ベストアンサー
毛細管現象と表面張力の関係について
毛細管現象と表面張力の関係について 毛細管現象は、比較して表面張力が大きい液体の方が、現象の度合いが大きいんでしょうか？ 毛細管現象は、比較して表面張力が小さい液体の方が、現象の度合いが大きいんでしょうか？ どっちなんでしょうか？ 水より毛細管現象の度合いが大きい液体（身近な物・有毒で無い者・危険で無い物・有害で無い物）は、何があるんでしょうか？ 水より毛細管現象の度合いが小さい液体（身近な物・有毒で無い者・危険で無い物・有害で無い物は、何があるんでしょうか？
- medamaclip4
- お礼率99% (2906/2908)
- 科学
- 回答数3
- ありがとう数3
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
毛管力は液体の表面張力と接触角で決まりますので、式から見ると表面張力が大きい程毛管力が強いように見えますが、単純ではありません。接触角を決めるヤングの式は液体の表面張力、毛管(固体)の表面張力と界面張力で決まり、液体の表面張力が大きいと接触角が大きくなって濡れ難くなり、毛管力を減らす方向へ向かうからです。 毛管が金属やガラスなど濡れ易いものでできている場合には毛管力は主に液体の表面張力に支配され、表面張力の大きな水が最も大きな毛管力を示すのではないかと思いますが、例えば毛管がテフロンのようなものでできていれば水では接触角が大き過ぎて表面張力が殆ど毛管力に作用せず、アルコールのような物の方が毛管力が強くなるのではないかと思います。
その他の回答 (2)
- nezusuke
- ベストアンサー率48% (199/408)
毛細管現象の液体上昇の高さは 表面張力・壁面のぬれやすさ・液体の密度によってが決まります。 液面の上昇高さh（単位m）は、以下の公式で与えられます。 h＝２Tcosθ／pgr T = 表面張力 (N/m) θ = 接触角 p = 液体の密度 (kg/m3) g = 重力加速度 (m/s²) r = 管の内径（半径） (m) よって 表面張力と高さは比例しますので毛細管現象も顕著になります。 水は 他の液体に比べ特異な物性を示し、表面張力もその一つで非極性の液体の３倍もの表面張力を持ちます。
お礼
毛細管現象の液体上昇の高さは 表面張力・壁面のぬれやすさ・液体の密度によって決まるんですね 私のはこの式は難しすぎます。
- ae-1sp
- ベストアンサー率41% (226/546)
表面張力が少ないほど毛細管現象は度合いが大きくなります。 例えば水をガラス板の上に1滴落とすと玉になりますよね。 このときガラス板と、玉の接触面の角度を接触角等と呼び、濡れ性とか言う呼び方をします。 身近なもので毛細管現象が大きいのは油ですかね。 ガラス板などに落とすと玉の状態で安定せずに、ジンワリと広がって行きます。 小さい物は・・・まあ、ガラス板に落とした際に広がらないもの・・・ソースとかケチャップとか？
お礼
毛細管現象は度合いが大きいものは表面張力が少ないんですね ガラス上の1滴の水玉の接触面角度を接触角等と呼び濡れ性とも言うんですね 油は毛細管現象が大きくガラス上の油玉はジワリと広がるんですね ソースとかケチャップとかは毛細管現象効果が小さいんですね ありがとうございました。
関連するQ&A
- 毛細管現象？表面張力？
こんばんわ。 コーティング剤（主成分：ポリオレフィン、粘度20cps程度）の中にプラスティックの棒(φ10mm程度）を漬けると、漬けてある高さ以上に液体が上ってくると聞きました。 これは、毛細管現象なんでしょうか？それとも表面張力なのでしょうか？ それと液体の上昇高さを決める要素は何でしょうか？ すみませんが、どなたか教えてください。
- 締切済み
- 科学
- 毛細管現象と表面張力について
毛細管現象のことで悩んでいます。教えてください。 テーパの付いたストローの中に、水（水玉）がある状態を想定します。一般的な毛細管現象の理解では、水は管路の狭いほうに移動すると思います。ですが、一般的な表面張力の式では、壁面が水を引っ張る力は、F=Tcosθ*2πr と書かれています。ここでTは表面張力、θは接触角、rは固液界面における管路半径です。これを見ると、テーパの広い側にある固液界面での引っ張り力のほうが、狭い側にある固液界面での引っ張り力より大きいことになり、水は管路のより広いほうに進むように解釈できます。このような矛盾はなぜ起こるのでしょうか。すみません。どなたか教えていただけると大変助かります。どうぞよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 水圧と表面張力の関係と毛細管現象について
例えばガラス板2枚の間に0.1mmの隙間をあけたものを水に沈めるときに、 何cmの深さでガラス内に水が入るのでしょうか？ 感覚的に1cm程度では入らないと思うのです。 色々調べてみて、ラプラス圧と水圧の比較で求められるかと思いましたが、 接触角が90°を超えると何cmであっても水が浸入してしまうことになり、分かりませんでした。 どうも毛細管現象が関係しているみたいですが、全く分かりません。 求めることは不可能なのでしょうか。粘度や摩擦係数が関係してくるのでしょうか？ 誰か教えてください。 必要かは分からないのですが、一応条件を提示致します。 ＜条件＞ ガラスの大きさ10cm×10cm 接触角：60° 表面張力：0.073（N/m） 水圧：1mの時に9800（N/m2） よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 液体の表面張力の測定方法
はじめまして。 物理学の実験で、Jollyのゼンマイ秤を用いて、液体の表面張力の測定を行いました。 液体の表面張力というものは、Jollyのゼンマイ秤を用いる他に、どのような方法で測定できるのでしょうか？いくつもあるものなのでしょうか？ 表面張力が関係する現象といえば、毛細管現象が思い浮かびますが、これから表面張力が測定でるものなのでしょうか？他の方法など思いつくものがあれば教えていただきたいです。 どうか、よろしくお願いします。。
- ベストアンサー
- 物理学
- 毛細管のメニスカスの3相界面に働く力のつりあい
わかっているつもりだったのですが、わからなくなってしまいました。毛管力の計算はできるのですが原理がわかりません。 毛細管上部で毛細管内の液体が凹面のメニスカスを形成しているとき、液体と壁面(固体)と大気との3相が接する場所での力の釣り合いは、ヤングの式が成り立っていて上向きの固体の表面張力と、下向きの界面張力と、「斜め下向き」の液体の表面張力の余弦とが釣り合うように接触角を決めているのでしょうか。 それともラプラスの式が成り立っていて、「斜め上向き」の表面張力の余弦と下向きの気液差圧による力とが釣り合うように差圧を決めているのでしょうか。 前者と後者では表面張力の向きが逆向きになります。 もし前者が正しいとした場合、ラプラスの式の表面張力は何処の場所で考えれば良いのでしょうか。 <添付図の記号> γL：液体の表面張力 γS：固体(毛細管壁)の表面張力 γLS：界面張力 P：気液界面の圧力差 A：毛細管の断面積 S：毛細管の周長
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
毛管力は液体の表面張力と接触角で決まるんですね よく読み返してみますので