Istilah utama: tindakan kapilari·Sebutan: tin-da-kan ka-pi-la-ri·Bahasa Inggeris: capillary action
Hujung tisu yang menyentuh air boleh menjadi basah jauh di atas paras air. Air bergerak melalui rangkaian ruang halus antara gentian kerana pembasahan, tegangan permukaan dan geometri liang, sementara graviti serta rintangan aliran mempengaruhi pergerakannya.
Celupkan sedikit sahaja hujung tisu ke dalam air. Tidak lama kemudian, kawasan basah merebak ke atas walaupun graviti menarik air ke bawah. Air tidak sedang melanggar graviti. Interaksi pada antara muka air dengan gentian serta tegangan permukaan menghasilkan tekanan kapilari yang boleh menggerakkan air melalui ruang-ruang halus, sementara graviti dan rintangan aliran menentangnya.
Nota Istilahtindakan kapilari: Pergerakan cecair dalam ruang sempit atau bahan berliang akibat interaksi antara cecair, permukaan pepejal dan tegangan permukaan; geometri liang, kelikatan dan graviti turut mempengaruhi gerakan sebenar.
Nota Istilahtindakan kapilari: Pergerakan cecair dalam ruang sempit atau bahan berliang akibat interaksi antara cecair, permukaan pepejal dan tegangan permukaan; geometri liang, kelikatan dan graviti turut mempengaruhi gerakan sebenar.
Ruang halus antara gentian
Tisu kelihatan seperti helaian padat, tetapi sebenarnya terdiri daripada rangkaian gentian dengan banyak liang dan laluan sempit di antaranya. Apabila air membasahi gentian, antara muka air-udara melengkung dalam ruang-ruang ini. Kelengkunganmeniskus bersama sifat pembasahan menghasilkan perbezaan tekanan yang mendorong air memasuki liang yang masih kering.
← Leret untuk lihat rajah penuh →
Model tindakan kapilari dalam bahan berliang. Tisu sebenar mempunyai rangkaian liang yang bercabang dan tidak seragam, jadi rajah ini ialah penyederhanaan.
Air yang kelihatan seperti memanjat sebenarnya membasahi rangkaian ruang halus di dalam tisu.
Air yang kelihatan seperti memanjat sebenarnya membasahi rangkaian ruang halus di dalam tisu.
Pembasahan dan tegangan permukaan
Molekul air saling berinteraksi, manakala air juga berinteraksi dengan permukaan gentian. Hubungan antara interaksi ini menentukan sama ada air membasahi sesuatu permukaan dan menentukan sudut sentuhan. Bersama tegangan permukaan dan saiz liang, sudut sentuhan mempengaruhi tekanan kapilari. Sebab itu cecair atau bahan permukaan yang berbeza tidak semestinya menunjukkan pembasahan yang sama. Dalam bahan berliang seperti tisu, kesan ini bersama-sama dengan geometri liang menghasilkan imbibisi kapilari, iaitu kemasukan cecair ke dalam rangkaian berliang.
Lebih sempit, lebih tinggi?Dalam model ideal tiub bulat seragam bagi cecair yang membasahi dinding, ketinggian keseimbangan meningkat apabila jejari tiub mengecil. Tisu lebih rumit kerana liang-liangnya bercabang, berliku dan tidak seragam; kadar pembasahan juga bergantung pada kelikatan dan struktur rangkaian.
Lebih sempit, lebih tinggi?Dalam model ideal tiub bulat seragam bagi cecair yang membasahi dinding, ketinggian keseimbangan meningkat apabila jejari tiub mengecil. Tisu lebih rumit kerana liang-liangnya bercabang, berliku dan tidak seragam; kadar pembasahan juga bergantung pada kelikatan dan struktur rangkaian.
Mengapa air tidak naik selama-lamanya?
Semakin tinggi air bergerak melawan graviti, semakin besar sumbangan tekanan hidrostatik yang menentang kenaikan. Dalam tiub kapilari ideal, kenaikan akhirnya mencapai ketinggian keseimbangan. Dalam tisu, pergerakan turut diperlahankan oleh rintangan likat, saiz dan liku liang, perubahan struktur ketika basah, penyejatan dan jumlah air yang tersedia.
Mengapa tisu yang berbeza menyerap air secara berbeza?
Tisu yang lebih tebal tidak semestinya menyerap paling cepat. Kajian terhadap tisu kertas menunjukkan bahawa penyerapan tiga dimensi berkait rapat dengan keliangan, manakala penyebaran air pada satah helaian turut dipengaruhi panjang dan lebar gentian serta ciri pemprosesannya. Reka bentuk tisu perlu menyeimbangkan kadar penyerapan dengan jumlah air yang boleh ditampung.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Uji KefahamanSoalan 1 daripada 3
Mengapakah air boleh bergerak ke atas melalui tisu?