모세관 현상이란 무엇인가요? 모세관 현상은 왜 발생하는가?

미세한 기공이 있는 물체가 액체와 접촉하면, 젖으면 액체가 기공을 따라 떠오르는데, 액체가 젖지 않고 기공을 따라 떨어지는 현상을 모세관 현상이라고 합니다. 액체의 표면장력이 클수록 밀도가 작아지고, 물체의 기공도 작아지며, 모세관 현상이 더욱 두드러집니다. 수건은 물을 흡수하고 램프 심지는 기름을 흡수하는데, 둘 다 모세관 현상입니다. 공학 기술에서는 모세관 현상을 기계 윤활이나 천 염색에 자주 사용합니다.

모세관 현상은 접착 또는 응집력과 표면 장력이 동시에 작용한 결과입니다. 예를 들어, 모세관 작용으로 인해 물이 유리관을 따라 상승하게 되며, 물이 유리관 벽을 따라 올라가서 오목한 표면을 형성하게 됩니다. 그러나 표면 장력으로 인해 액체 표면이 수축되고 평평해집니다. 이러한 힘의 결합으로 인해 물은 주변 액체 수위 위로 점차 상승하게 됩니다. 이 두 힘이 상승하는 액체 기둥의 무게와 균형을 이루면 물은 상승을 멈춥니다.