Kapillareffekt

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Also ich habe eine Frage zum Kapillareffekt.
Das ich mich mit diesen beschäftigt habe ist schon ziemlich lange her in der Schulzeit.

Soweit ich mich erinnern kann entsteht dieser aus der Oberflächenspannung die eine Art Energie darstellt.

Dabei hab ich mir die Wasseroberflächenschicht als Haut vorgestellt und sie im Gedankenbild als Mechanischen Balken ersetzt , der in der Skizze violett dargestellt ist, also eine Art Wasserbalken. Auf diesen Balken wirkt von der Kapillaröhre eine Kraft per Adhäsion und umgekehrt wird natürlich als reactio die Kapillarröhre dadurch belastet.
Das Wasser darunter haftet an diesen WasserBalken per Kohäsion und wird durch diesen getragen.

Dadurch kommst zu einem Zugbereich und Druckbereich, oder mit Luftdruck betrachtet wird der Zugbereich zum Unterdruckbereich.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Nun ist es aber so das ich der Meinung bin das ein sich benetzender Schwimmer ebenfalls per Adhäsion an den Wasserbalken sprich Oberflächenhaut anheften kann und mitgetragen wird.

Denn genauso wie das Wasser sich an die benetzende Oberfläche der Kapillarröhre haften kann muß das am Schwimmer auch gehen.

Irgendwelche Denkfehler bis jetzt=? grübelnd

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Wenn jetzt der Schwimmer nicht mehr Gewicht hat als das gehobene Wasser durch die Kapillarität dessen Platz er einnimmt (das er verdrängen kann) bis zum Nullpunkt die orange Linie.

-> Dann schwimmt er oben auf.

V->hK.... verdrängtes Wasservolumen über Höhe der Kapillaritäk zur Nullbasis

Bei einer einfachen verdrängten Wasser Säule wie durch ein streichholz entspricht:

A...Grundfläche des Schwimmers und somit Grundfläche des verdrängten Wasservolumens

Dabei stellt das keine Energieverletzung dar, die Energie kommt weiterhin aus der Oberflächenspannung, es wird halt nur statt Wasser der Schwimmer gehoben.

Wenn der Schwimmer mehr Gewicht hat als p_{Kapillar}*A, dann stellt sich der gewohnte Auftrieb unterhalb der Nulllinie ein.

Oder besser gesagt dann müßten zwei Schwimmer einer im Kapillargefäss einer ausserhalb auf gleicher Höhe sein unterhalb der Wasssernulllinie, wenn aber p_Kapillar*A kleiner, dann schwimmt einer Höher als wie der andere.

In der Skizze hat der türkise Schwimmer genau FG= p_Kapillar *A, dadurch liegt er mit dem untersten Punkt auf der Nulllinie, dort herrscht Luftdruck oben herrscht Luftdruck, und das Gewicht wird von der Seite durch die Oberflächenspannung getragen.

je kleiner das Gewicht unter p_Kapillar*A umso höher schwimmt er über der Nulllinie.

Das heißt also man müßte eigentlich durch ein Überstülpen eines Kapillars einen Schwimmer nach oben bringen können wenn dieser weniger Gewicht hat als wie die auf das verdrängte Wasser wirkende Kapalliarität.

Bitte um Aufklärung meines Denkfehlers, falls einer vorhanden ist.

MFG

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Guten Morgen!

Nach flüchtigem Lesen würde ich von Oberflächenspannung reden, die mit einer Art "Spannenergie" der OF zusammenhängt, welche sich gegen Änderung mit entsprechender Kraft "wehrt". Hast sicher schon eine Nadel schwimmen lassen? Kapillarität als Sonderfall (Haarröhrchen zB), im Zusammenspiel mit der Adhäsion zum benetzten Körper.

mfG

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

hrhr da hast du wohl durchgelesen, als ich noch nicht alle Teile in diesem Thread eingetragen habe.
Ich wollte ja wissen ob nicht grundsetzlich die Möglichkeit besteht einen Schwimmer oben aufschwimmen zu lassen ohne Energieverletzung.

Also ich glaub nach den oben geschilderten schon,
mich interessiert das jetzt, aufgrund des Weidenbusch videos. ich glaub das das geht aber aufjedenfall ohne Energieverletzung.

Ich hoffe man versteht oben was ich meine.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mein Vorschlag:

Probier das zunächst mal aus. Nimm ein Rohr, das dünn genug ist, damit das Wasser darin merklich durch den Kapillareffekt hochsteigt. Und montiere es so, dass es so etwa zur Hälfte im Wasser steht.

Dann nimm einen Holzstab, der dünn genug ist, um da reinzupassen, und schau, wie er darin schwimmt. Zum Vergleich nimm einen identischen Holzstab, den du (vielleicht zum Beispiel durch zwei Ringe hindurch) so führst, dass er senkrecht bleibt, und der ohne ein Kapillarrohr im Wasser schwimmt.

Was sagt dein Experiment: Schwimmen beide Holzstäbe dann auf gleicher Höhe?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Ich wollte das schon probieren mit 2 Pimpetten röhrchen und 2 Zahnstochern, habe aber das Problem das sich die Zahnstocher an der Pimpette festkleben wenn sie feucht sind.

Desweitern stellt sich in der Pimpette kein wünschenwerter Kapillardruck ein.
Was anderes hab ich nicht zu hause.

Und 2 das Gewicht der Zahnstocher sollte kleiner sein als der Kapillardruck von

wenn ich die spitzen Enden der Zahnstocher entferne.

soviel Zeit wollte ich dann doch nicht investieren, dachte hier kann mir das wer theoretisch beantworten ob ich da einen Denkfehler habe.

Nach 5 Versuchen 5 mal festkleben der Zahnstocher-> Pimpette. hab ichs gelassen.

MFG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

rofl

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

user "Madame Curie",

Beleidigungen gehören nicht hierher. Ich habe die Beleidigungen, die im vorangegangenen Beitrag standen, gelöscht.

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

@markus

sry, kommt nicht mehr vor.

was mich noch interessieren würde ist, ob du bei allen beleidigungen so vorgehst, bzw. kann ich mich darauf verlassen ?

vg

MC

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nein, ich bin nicht immer so milde.

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

elmü · Anmeldungsdatum: 06.08.2010 Beiträge: 4

Also, ich hab in ein Stückchen Plastiktrinkhalm (ca. 30 mm lang) unten etwas aufgerollte Kupferfolie reingetan und mit flüssigem Wachs von einer Kerze abgedichtet. Das dann in ein Glas Wasser, ist einigermassen senkrecht geschwommen. Dann hab ich den Wasserspiegel so eingestellt, dass die Oberkante vom Strohhalm mit dem Glasrand auf gleicher Höhe war. Wenn jetzt dieser Schwimmer in der Nähe vom Glasrand ist, wird er davon angezogen. Wenn er dann am Glasrand angedockt ist, steht er ca. 1 mm über dem Glasrand. Eine kleine, leichte Walze, extrem reibungsarm gelagert, z.B. mit Spitzenlagern, die eine Wasseroberfläche nahe an einem Rand berührt (Achse parallel zum Rand)müsste sich immerfort drehen, da ihre Unterseite durch die Oberflächenspannung vom Rand angezogen wird. Hab sone leichte Lagerung noch nicht hingekriegt, melde mich, wenns klappt.
Ich würde es im Erfolgsfall so erklären: Eine Wasseroberfläche enthält potentielle Energie in Form von Zugspannung. Andererseits ist es eine Fläche, also quasi unendlich dünn. Die Energiedichte (Energieinhalt pro Volumen) ist also quasi unendlich hoch. Also handelt es sich (wie beim Urknall) um eine Art Singularität, für die die Naturgesetze nicht hundertprozentig gelten.

lolhammer · Gast

elmü · Anmeldungsdatum: 06.08.2010 Beiträge: 4

Na gut, der Urknall war etwas stärker, aber der war ja auch punktuell, also nulldimensional. Eine Liniensingularität wäre schon sehr viel schwächer, und eine zweidimensionale Singularität wie die Oberflächenspannung ist eben sehr, sehr schwach, so dass man eben extrem leichtgängige Lager braucht. Kann doch sein? Oder doch nicht?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Urknall sehr schön also hast du bereits eine Theorie gefunden die Aussagen über das Universum bei t=0 macht. ich kannte bis jetzt keine.

elmü · Anmeldungsdatum: 06.08.2010 Beiträge: 4

Also, ich hab es jetzt ausprobiert, mit einer Korkenscheibe, in die ich mit einer glühenden Nadel ein Loch gemacht hab und auf einem dünnen Draht gelagert. Dreht sich nicht. Obwohl ein kleines Schiffchen aus Kork, das unten dieselbe Form hat, vom Glasrand angezogen wird. Als Grund erscheint mir die Haftreibung der Wassermoleküle am Kork. Tropfen halten sich ja auch an einer senkrechten Wand. Diese Be/Entnetzungsträgheitskraft ist immer grösser als die nutzbare Kapillarkraft. Das muss irgendwie physikalisch gesetzmässig sein, genau wie der Maxwell-Dämon, der nicht funktioniert. Aus dem Grunde wird man wohl aus dem Weidenbuschversuch kein Perpetuum mobile bauen können. Interessant aber, dass man den Effekt hier mit blossen Augen sehen kann, die Brownsche Molekularbewegung kann man ja nur unter dem Mikroskop sehen. An Euch Physiker geht jetzt wohl die Aufgabe, zu beweisen, dass die Benetzungshysterese einen Energiegewinn unmöglich macht.
Ein Glück, wohl keine Singularität! Die sind immer so unberechenbar!

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

versteh nur ich nicht von was er redet oder die anderen auch nicht.

Prost

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

user Madame Curie, ich muss sehr bitten, hier nicht zu versuchen, absichtlich das gesagte zu verdrehen. Ohne Sachlichkeit gehts hier nicht.

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

KarlG · Gast

Wir haben den Versuch unabhängig von verschiedenen Personen ernsthaft durchgeführt und er hat nicht ein einziges Mal funktioniert. Jeder der behauptet, dass es funktioniert soll es selbst probieren und sehen, dass es nicht geht. Schade! Wer das Gegenteil behauptet lügt.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Madame Curie · Anmeldungsdatum: 17.07.2010 Beiträge: 50

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

user Madame Curie, du hälst dich nicht an die Aufforderungen, sachlich zu bleiben. Ich habe deinen vorletzten Beitrag daher gelöscht.

Wenn du es nicht schaffst, wirklich konsequent sachlich zu bleiben, dann wirst du dir was anderes suchen müssen als dieses Forum.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

@KarlG welchen Versuch habt ihr durchgeführt?

Ob es prinzipiell möglich ist einen Schwimmer per Kapillareffekt oben aufschwimmen zu lassen? Oder gehts hier um den PM Quatsch, Energie aus den nichts.

Wenns um ersteres geht wie schwer war der Schwimmer und sein Volumen im Wasser und der Kapillardruck. bzw Kapillarhöhe ohne Schwimmer.