Fragen zum Kapillareffekt

123Gast321 · Gast

Hallöle, ich hätte mal ein paar Fragen zum Kapillareffekt:

1. Erhöht sich die Geschwindigkeit mit der die Flüssigkeit steigt, wenn der Durchmesser der Kapillare abnimmt? Oder ist die Geschwindigkeit immer gleich?

2. Gibt es einen Weg das Aufsteigen der Flüssigkeit auf einer bestimmten Höhe zu stoppen? Zum Beispiel indem man das offene Ende der Kapillare verschliesst o.ä.?

Hoffe jemand kann mir darauf Antworten liefern ;D
Danke im Voraus

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

(a) die steighoehe in einer kapillare ist umgekeht proportional zum durchmesser

da die steighoehe das gleichgewicht aus kapillarauftriebs-kraft und gewichtskraft des gehobenen wassers darstellt, muss zum zeitpunkt des ungleichgewichts (also wenn du die kapillare soeben eintauchst) also ein hoeherer "steigedruck" gegeben sein

daraus waere zunaechst eine entsprechend groessere initialbeschleunigung, -steiggeschwindigkeit anzunehmen.
nun bilden viskositaet u.a. in der engen roehre jedoch einen (mit der geschwindigkeit wachsenden) bremswiderstand, sodass ich davon ausgehe dass nach einer kurzen initalen geschwindigkeitsdifferenz die steigegeschwindigkeiten sehr aehnlich werden.

(b) ja, z.b. einen gas-gegendruck aufbauen, z.b. indem du die kapilare oben abschmiltz (das eingeschlossene, komprimierte gas macht sich den gegen-bremsdruck sodann selbst)

gruss

ingo

123Gast321 · Gast

Super, danke für die schnellen Antworten.

123Gast321 · Gast

Ach, eine Sache habe ich noch vergessen. Mit der zweiten Frage bezüglich des Stoppens meinte ich, dass die Flüssigkeit in der Kapillare dann auf dem Punkt, wo man die Kapillare verschliesst stehenbleibt und nicht zurück in das Gefäß fliesst. Meinst du das wäre der Fall?

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

eine einmal eingestellte gleichgewichtshoehe - egal wie du sie hervorrufst - bleibt bestehen (sofern man mal nicht von langfristigen und sehr langfristigen effekten redet, wie z.b. "das wasser ist restlos verdampft" usw.)

gruss

ingo

123Gast321 · Gast

Alles klar, danke nochmals Big Laugh

Wenn ich die Kapillare wieder aus dem Wasser ziehe fliesst das Wasser aber schon wieder raus, oder?
Sorry für die blöden Fragen, mein alter Physiklehrer würde mich vermutlich lynchen, wenn er mich jetzt sehen könnte Zunge raus

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

123Gast321 · Gast

Hmm,okay. Und wenn ich will, dass das Wasser wieder aus der Kapillare rausfliesst, wenn ich sie aus dem Gefäß ziehe dann muss ich sie einfach weiter eintauchen oder wie? Und bleiben dann die vorher genannten Eigenschaften die gleichen? Also das mit dem Stoppen und so.

Was den Physiklehrer angeht hast du vielleicht Recht, aber ich hab das Gefühl, dass er von mir erwarten würde alles über Kapillarität rauszufinden, sodass ich mir die Antworten auf all meine Fragen selbst zusammenreimen könnte ;D

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

kapilareffekte sind ein interessantes thema, zu dem auch ich selbst noch die eine oder andere frage habe..

... z.b. aus welchem reservoir die energie kommt um das wasser in die kapillare hochzuheben, schliesslich wid da ja arbeit verrichtet: kuehlt sich der wasserkoerper entsprechend ab? haben wir hier einen fall von "mechanische arbeit wird verrichtet aus einem waermereservoir heraus, welches sich dabei einfach nur abkuehlt?" ... in bezug auf die hauptsaetze der thermodynamik hoechst spannend...

aber egal: nein , freiwillig laeuft das z.b. wasser da nicht wieder raus, das musst du schon zwingen,. z.b. indem du eben von oben gasdruck draufbringst ("ausblasen") oder untern die kapilarspitze in kontakt mit einem material bringst, welches seinerseits kapillareffekte bewirkt (z.b. loeschblatt oder sowas, "ausstreichen")

tauchst du die kapillare jedoch lediglich weiter ein, dann steigt der pegel in der kapillare schlicht mit: so in der art kommunizierender roehren halt (plus der kapillarkraftbedingten steighoehe natuerlich)
du kannst durch tiefer eintauchen also lediglich den teil "unter wasser" der gesamt-innenbenetzungshoehe deiner kapillare "zurueckgewinnen"

wenn du ueber das system "mit stoppen" nachdenkst, so stellt (beispiel "oben abgeschmolzen") das eingeschlossene gasvolumen einen zusaetzlichen effekt dar, ja: du musst halt eine (variable: stiegt mit der kompression) gegenkraft mit ins bild brngen, was z.b. die erreichbre steighoehe limitiert.
am grundprinzip aendert das jedoch nix.

fuers "selbst beforschen": besorg dir doch einfach mal ne geeignete kapillare, z.b. aus glas ne ausgezogene pipettenspitze oder ein schmelzpunktroehrchen (sowas koennte dir deine oertliche apotheke ggf. bereithalten) und mach dich ein wenig selbst auf entdeckungstour...

gruss

ingo