Kılcallık Nedir?

09 Ağustos 2017 15:04

Fizikte sıvılarda görülen özelliklerden bir tanesi de kılcallıktır. Kılcallık kavramını çok küçük çaplı olan kılcal damarlarımızdan hatırlayabilirsiniz.

Daha önce sıvılarla ilgili yüzey gerilimi, adezyon ve kohezyon kuvvetlerini gördük.

Sıvıların adezyon etkisiyle bir katı içine doğru gösterdiği yayılma hareketine kılcallık denir.

Bitkilerde topraktaki suyun yapraklara kadar taşınması, süngerin, kâğıt havlunun ve bazı bezlerin suyu çok iyi emmesi, gaz lambasındaki fitilin gaz yağını emmesi bu olayla ilgilidir.

Kılcallık için günlük hayattan birçok şey örnek gösterilebilir.

Kılcallık Nelere Bağlıdır?

İçinde su, alkol ve kolonya gibi sıvıların bulunduğu cam kaba kılcal boru daldırıldığında kılcal borularda sıvı yükselir. Böyle sıvılara ıslatan sıvılar denir. Cıva ve benzeri sıvıların bulunduğu cam kaba kılcal boru daldırıldığında ise sıvı alçalır. Böyle sıvılara da ıslatmayan sıvılar denir. Eğer cıvanın içine kâğıt mendil batırıp çıkarırsak mendilin ıslanmadığını rahatlıkla görebiliriz.

Yüzey gerilim katsayısını belirlemenin birkaç yolu vardır. Bunlardan biri damla kütlesi yöntemidir. Bu yönteme göre kılcal bir borudan düşen damlanın ağırlığı, tam düşme anında borunun çevresindeki sıvının yüzey gerilim kuvvetine eşittir. r kılcal borunun yarıçapı; γ yüzey gerilim katsayısı; m sıvı damlasının kütlesi; g yerçekimi ivmesi olmak üzere;

2πrγ = mg bağıntısı yazılabilir.

kılcallık formülü

K ve L sıvıları ile dolu, yarıçapları r ve 2r olan aynı maddeden yapılmış cam pipetlerden kopan damlaların ağırlıkları eşitse r ile γ ters orantılı ve rK < rL olduğundan γK > γL olur.

Dar bir boruda adezyon kuvveti yeterince büyükse sıvı kendiliğinden yükselir. Burada r kılcal borunun yarıçapı, h sıvı yüzeyinden itibaren kılcal borudaki sıvının yüksekliği, g yerçekimi ivmesi ve d yoğunluk olmak üzere yüzey gerilim katsayısı (γ),

γ = h.r.g.d/2 bağıntısıyla bulunabilir.

kılcallık nelere bağlıdır

Kılcal boruda yükselen sıvı miktarı (h); kılcal borunun yarıçapı (r) ve sıvının yoğunluğu (d) ile ters, yüzey gerilim katsayısı (γ) ile doğru orantılıdır. Şekildeki gibi aynı sıvıya batırılan aynı maddeden yapılmış r1, r2 ve r3 yarıçaplı kılcal borularda yükselen sıvı miktarları h1, h2 ve h3 tür. r ve h ters orantılı ve r1 > r2 > r3 olduğundan h1 < h2 < h3 olmuştur. Yani borular inceldikçe sıvı daha çok yükselmiştir.

Verilen kılcallık formülleri doğru analiz edildiğinde kılcal borularda sıvıların yükselmesi nelere bağlıdır çok rahat bir şekilde çıkarılabilir.

Kılcallık Olayına Günlük Hayattan Örnekler

Tüm bitkiler kılcallık olayı sayesinde köklerindeki kılcal tüylerle topraktan yapraklarına kadar su çekebilir. Bitkilerde suyun yukarı doğru taşınmasını sağlayan etkenler içerisinde kılcallık da gösterilebilir.

Kağıt havluda bulunan ince kılcal borular, bir yüzeye dökülen sıvıyı rahatlıkla emebilir. Yine havludaki kılcal tüyler vücudumuzdaki suyu emer. Bulaşık ve banyo süngerlerinde bulunan kılcal borular süngerlerin bünyesinde su tutmasını sağlar.

Yanan mumun ortasındaki fitil, eriyen mum sıvısını emerek sıvı bitene kadar yanar. Aynı şekilde gaz lambasındaki fitil, gaz yağını emerek lambanın gazyağı bitene kadar yanmasını sağlar.

Çiçek saplarına farklı renkler enjekte edilirse bu renk yapraklara kadar taşınır ve rengârenk dekoratif çiçekler elde edilir.

Gözde sürekli gözyaşı salgılanması kılcallık olayıyla ilgilidir. Bu salgı olmasaydı gözümüz hep kuru kalırdı.

Spor kıyafetleri üretilirken terin emilmesi için kılcallık olayından faydalanılır. Böylece spor yaparken terimizden rahatsız olmayız.

Pipet sayesinde derin bardak ve şişelerden, içeceğimizi kolaylıkla içebiliriz.


Etiketler:
  • fizik    
  • Yorumlar
    Yorum Yap