Capillary Effect   모세관 효과, 모세관 현상

1. 모세관 효과 (Capillary Effect)
 
  ㅇ 액체가 중력의 영향을 거스르고 좁은 관(모세관) 내부를 상승 또는 하강하는 현상
     - 이는, 액체 분자 간 응집력(표면장력)과 액체와 관벽 간 부착력의 상호작용에 의해 발생
     * [참고] ☞ 응집력 부착력 표면장력 비교

  ㅇ 例) 식물 줄기 내 물 이동, 잉크가 종이에 스며드는 과정, 기름 램프의 심지를 통한 연료 이동 등


2. 접촉각, 가장자리각 (Contact Angle, Wetting Angle, Rim Angle)

  ㅇ 접촉점에서, 액체면 접선이 고체면과 만드는 각도
     - φ < 90˚ : 액체가 표면을 적심
     - φ > 90˚ : 액체가 표면을 적시지 않음

       

     - [참고] ☞ 메니스커스 (Meniscus) 참조
        . 유리 실린더 (모세관) 내 액체 표면이 만드는 곡선(곡면)


3. 응집력, 부착력, 표면장력 비교

  ㅇ 응집력 (Cohesion) : 같은 물질 분자끼리 서로 끌어당기는 힘         ☞ 응집성 참조
     - 분자 내 비균일 분포된 전하로 인한 정전기적 인력에 의함
  ㅇ 부착력 (Adhesion) : 서로 다른 물질의 분자들 사이에서 작용하는 힘
     - 고체,액체,기체 상태의 물질들 사이에서 발생할 수 있음
  ※ 부착력과 응집력의 상대적 크기에 따라 물질의 젖음(Wetting) 여부가 결정됨
     - 부착력 우세 : 액체가 표면 위에 번짐(젖음)
     - 응집력 우세 : 액체가 표면 위에 방울처럼 오그라듬 (젖지 않음)

  ㅇ 표면장력 (Surface Tension) : 응집력에 의해, 액체 표면에서 발생하는 장력
     - 응집력으로 인해, 액체 표면이 최소한의 면적을 유지하려는 성질


4. 사이펀 (Siphon)

  ㅇ 거꾸로 세운 U자관에서, 액체가 최고점에 이르면 중력에 의해 관의 다른쪽 아래로 끌려 내려감