Kapillarität, woher die Energie/Triebkraft für das erhöhte F

AkiraAiren · Anmeldungsdatum: 17.08.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

ich beschäftige mich gerade mit Grenzflächenspannungen zwischen den drei Phasen gasförmig, flüssig und fest. Wie das nun mal so ist, kommt man dann irgendwann zu der Kapillarität. Was ich weiß ist, dass z.B. beim Lamellenexperiment die potentielle Energie zunimmt wenn sich die Oberfläche und damit die Oberflächenspannung verringert.

Was ist nun also die treibende Kraft beim Kapillareffekt? Warum kann eine Flüssigkeit so hoch steigen?

Meine Ideen:
Wenn ich nun eine benetzende Flüssigkeit in einem Rohr mit geringem Radius habe, bildet sich ein Miniskus aus, der aufgrund der Adhäsion zwischen den Phasen gebildet wird. Wenn also der Miniskus eine näherungsweise kugelflächen ähnliche Form angenommen hat, sollte dann nicht die optimale Gleichgewichtslage erfüllt sein? Es müsste also stetig die Oberflächenspannung abnehmen bis zu dem Punkt, an dem ein Gleichgewicht zwischen Oberflächenenergie und pot. Energie entsteht, damit die Flüssigkeitssäule steigen kann?
Als eine andere Möglichkeit, würde mir noch der Kohäsionsüberdruck einfallen, der innerhalb der Flüssigkeit herrscht und gegenüber dem atmosphärischen Druck ein Überdruck ist.
Die Steighöhe würde sich dann am Gleichgewicht zwischen Kohäsionsdruck, atmosphärischen Druck und Gewichtskraft der Flüssigkeitssäule bilden.

Ich bin gerade vollkommen verwirrt! Bitte bringt etwas Ordnung in meinen Kopf!

Vielen Dank schon mal!

Viele Grüße,

Emanuel

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ein Molekül im Inneren einer Flüssigkeit wird von allen Nachbarmolekülen in gleicher Weise angezogen; diese Kräfte heben sich auf. Erst an der Oberfläche der Flüssigkeit entsteht eine resultierende Kraft nach innen. Diese Moleküle haben eine höhere potentielle Energie; zur Vergrößerung der Oberfläche ist Arbeit erforderlich und diese spezifische Oberflächenenergie heißt Oberflächenspannung