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모세관 현상(capillary phenomenon / capillarity)

작성일 2017-06-12
[요약] 액체 속에 모세관을 넣었을 때 나타나는 현상으로 메니스커스가 관찰된다. 액체 속에 모세관을 넣었을 때 나타나는 현상으로 메니스커스가 관찰된다. 폭이 좁고 긴 모세관을 넣었을 때, 모세관과 액체 사이의 인력과 액체와 액체 사이의 인력 때문에, 모세관 안의 액체의 높이가 모세관 밖의 액체의 높이와 달라지는 현상이다. 액체와 액체 사이의 인력이 모세관과 액체 사이의 인력보다 강하면 모세관 안의 액체의 높이는 모세관 밖의 액체의 높이보다 낮아지며 메니스커스가 볼록한 모양을 띠게 되고, 그 인력의 세기가 반대의 경우에는 모세관 안의 액체의 높이가 더 높아지며 오목한 모양의 메니스커스가 관찰된다. 예를 들면 물에 세운 가는 유리관 속의 액체는 자유표면보다 높아지고 수은액 속에 가는 유리관을 세우면 수은의 자유표면 보다 관 속의 액면의 높이는 낮아진다. 관속의 액면의 높이는 관의 반지름에 반비례하며 관 안팎의 액면 높이의 차를 h, 관의 반지름을 r, 액체의 밀도를 ρ, 액체의 표면장력을 γ, 접촉각을 θ, 중력가속도를 g라 하면 h=2γcosθ/rρg의 관계가 성립되며 이 식에서 표면장력을 구할 수 있다.

모세관현상1 모세관현상2

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모세관(capillary tube) 2017.06.12
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