Här är en uppdelning av varför det inträffar:
* Sammanhängande krafter: Vattenmolekyler lockas starkt till varandra på grund av vätebindning. Denna kraft drar vattenmolekylerna ihop och skapar en ytspänning.
* limkrafter: Vattenmolekyler lockas också till glasmolekylerna (eller andra polära ytor). Denna kraft drar vattenmolekylerna mot glasytan.
* Balansen: När vatten placeras i ett smalt glasrör är limkrafterna mellan vattnet och glaset starkare än de sammanhängande krafterna mellan vattenmolekylerna. Detta får vattnet att "klättra" sidorna på röret.
Så här fungerar det:
1. Meniscus: Vattenmolekylerna nära glasytan dras uppåt av limkrafterna.
2. Ytspänning: Vattens ytspänning får vattnet att bilda en krökt yta, kallad menisk. Menisken är konkav uppåt på grund av de starkare limkrafterna.
3. kapillärökning: Den uppåtgående dragkraften och den konkava menisken skapar en tryckskillnad mellan vattnet inuti röret och vattnet utanför. Denna tryckskillnad skjuter vattnet uppåt och får det att stiga i röret.
Faktorer som påverkar kapillärökning:
* rörets diameter: Ju mindre diameter på röret, desto högre kommer vattnet att stiga.
* rörets natur: Ju starkare limkrafter mellan vattnet och rörmaterialet, desto högre kommer vattnet att stiga.
Detta fenomen är avgörande för många biologiska processer, såsom transport av vatten i växter genom xylemkärl och absorption av vatten med rötter. Det har också konsekvenser i olika tekniska tillämpningar, inklusive utformningen av mikrofluidiska anordningar och rörelse av vätskor i porösa material.
