Fizik Öğretmeni

Suyun aşağıya doğru aktığını seyrederken acaba hiç yukarı doğru pompalar olmadan hareket edebileceğini düşündünüz mü? Evet, su yukarı doğru da akabilir ve üstelik bu hiçte nadir gerçekleşen bir olay da değildir. Kılcallık bir sıvının çok ince (kılcal) borularda veya kaya parçalarının arasında olduğu gibi küçük aralıklarda yükselme eğilimidir.
Kapilarite (capillarity) olarak ta bilinen kılcallık etkisi katı ve sıvı olmak üzere iki farklı malzeme içerisindeki moleküller arası etkileşimin diğer bir deyişle çekimin sonucunda gerçekleşir. Kuru bir kâğıt havlunun ucu düşey olarak suya değdirilince havludaki ıslaklığın yukarıya lifler arasından tırmanması kılcallıkkılcallık2 etkisine bilinen bir örnek olarak verilebilir.Kılcallık olayını tam olarak anlayabilmek için kohezyon ve adhezyon gibi bazı kavramların da bilinmesinde fayda vardır. Bir sıvının aynı cins molekülleri arasındaki birbirlerini çekme kuvvetine kohezyon denir. Bu kuvvet yağmur damlacıklarının tek parça olarak düşmesini sağlar. Kohezyon aynı zamanda bir su yüzeyinin çarşaf gibi gerilmesi olarak ta bilinen ve sudan daha yoğun bir toplu iğnenin su üzerinde yüzeyi yırtmadan durabilmesini sağlayan yüzey geriliminin de sebebidir. Su ve camdan bir kabın molekülleri gibi farklı cins iki malzemenin molekülleri arasındaki çekim kuvvetinin adı ise adhezyondur. Adhezyon suyun cam kaba tutunmasını sağlar. Bir sıvı ile katı kap arasındaki adezyon kuvveti sıvı molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden büyük olursa sıvı kabın yüzeyini ıslatır ve sıvı yüzeyi kaba yakın kısımlarından yukarı doğru ağzı açık bir eğri çizer.(cam kılcal borudaki suda olduğu gibi) Eğer bir sıvı ile kabı arasındaki adhezyon kuvveti, kohezyon kuvvetinden küçük olursa bu durumda sıvı kabı ıslatmaz ve sıvı yüzeyinin ortası nispeten yukarda ve sıvı kenarları aşağıda olacak şekilde ağzı aşağı doğru açık bir eğri çizmiş (cam kılcal borudaki cıvada olduğu gibi) olur.Bir teflon tava ile yağ arasındaki ilişki hangi durumu ifade ediyor yorumlaması ise size ait..

Adezyon kuvveti ve (kohezyon kuvvetinin sebep olduğu) yüzey gerilimi cam kabı ıslatabilen suyun yukarı doğru bir eğri çizmesini sağlar. Su molekülleri birbirine kohezyonla ve cam kaba adhezyonla bağlıdır. Bu moleküllerin etkileşimiyle su molekülleri cama tırmanır, zincirleme bir şekilde komşu su molekülleri birbirlerinin yerini doldurur. Cam boru ne kadar ince olursa, taşınacak sıvı ağırlığı azaldığından sıvı daha yukarı doğru tırmanır. Sıvı ağırlığı yukarı yöndeki kılcallık etkisini sağlayan kuvvetlerce dengeleninceye kadar su yükselmiş olur.
Spor malzemeleri için üretilen kumaşlar, teri deriden çekmek için kılcallıktan yararlanırlar.
Kılcallık etkisi gaz lambasının fitilinin ıslanmasında, kesme şekerin ucu çaya batırılınca ıslanmasında, havluların vücudumuzdaki ıslaklığı almasında, süngerin suyu emmesinde, bitkilerde köklerden yapraklara kadar suyun taşınmasında, gözde sürekli salgılanan gözyaşının özel kanallar yardımıyla taşınmasında, çiçeklerin veya yaprakların değişik renklerle boyanarak dekoratif olarak kullanılmasında vb. etkili rol oynar.

Mustafa DEMÄ°R
phyosh@gmail.com
forphysics@gmail.com

One Response to “KILCALLIK ETKÄ°SÄ° (Kapilarite)”