Kapillarkraft im Alltag anwenden - so geht's

Voraussetzungen für die Kapillarkraft

• Obwohl bei Flüssigkeiten die Kräfte zwischen den einzelnen Molekülen viel kleiner sind als bei festen Körpern, ist doch noch ein Rest von Kohäsion vorhanden. Merken Sie beim Verständnis für die Kapillarkraft, dass als Kohäsion die Zusammenhangskraft der Moleküle bezeichnet wird.
• Durch die Kohäsion unterliegt jedes Molekül der nach allen Seiten gleichmäßige Anziehung der Nachbarmoleküle. Daher heben sich alle Kräfte auf.
• Befindet sich ein Molekül nahe an der Oberfläche der Flüssigkeit, fehlen einige Nachbarmoleküle und die Resultierende der Kohäsionskräfte wirkt nach unten. Befinden sich die Moleküle an der Oberfläche der Flüssigkeit, stehen sie unter einem Zug nach innen, der die Oberfläche zu verkleinern sucht. Merken Sie sich, das man diesen Zug Oberflächenspannung nennt und wichtig für die Kapillarkraft ist.
• Der Kohäsionskräfte stehen die Adhäsionskräfte gegenüber. Beachten Sie, dass ein Flüssigkeitsmolekül, das sich nahe an einer Gefäßwand befindet, der Adhäsionskraft zur Wand und der Kohäsionskraft zum Inneren der Flüssigkeit unterliegt.

So entsteht die Kapillarität

• Die Kapillarkraft entsteht, wenn beispielsweise bei Wasser die Adhäsionskraft von festen Gefäßwänden größer als die Kohäsionskraft der Flüssigkeit ist. Merken Sie sich, dass dadurch die Flüssigkeitsoberfläche am Rand nach oben gezogen wird.


Die Oberflächenspannung von Wasser anschaulich erklärt

Können Sie gut schätzen? Dann nehmen sie sich ein randvoll mit Wasser gefülltes Glas und einige …

• Besonders in engen Röhren, die Kapillaren genannt werden, entsteht die Kapillarkraft. Bei diesen Röhren können Sie beobachten, dass der Zug so groß ist, dass die Flüssigkeit in der Röhre hochsteigt, und zwar um so höher, je enger die Röhre ist.
• Anders verhält sich die Kapillarkraft bei Flüssigkeiten, bei denen die Kohäsion die Adhäsion zur Gefäßwand übertrifft. So können Sie bei Quecksilber beobachten, dass sich der Rand der Flüssigkeitsoberfläche nach unten wölbt und bewirkt, dass die Oberfläche in den Kapillaren tiefer steht als in der Umgebung.

So finden Sie die Kapillarkraft im Alltag

• Auf der Wirkung der Kapillarkraft beruht das Aufsaugen von Flüssigkeiten durch Schwämme, Stoffe, Fließpapier oder andere Stoffe mit Zwischenräumen, die wie Kapillarröhren wirken können. Sie nutzen die Kapillarkraft daher bei täglichen Arbeiten.
• Auch in der Natur finden Sie die Kapillarkraft. In guten, feinkörnigen Böden steigt das Grundwasser hoch, sodass es die Wurzeln der Pflanzen aufnehmen können. Jede Pflanze in Ihrem Garten besitzt ein System feiner Röhren, durch die das Wasser mit den gelösten Nährstoffen in alle Teile der Pflanze steigen kann.
• Wenn Sie planen, ein Gebäude aus Steinen zu errichten, sollten Sie die Grundmauern mit einer teergetränkten, wasserundurchlässigen Dachpappe oder einen Teeranstrich abdecken, damit das Grundwasser nicht durch die Poren der Mauern hochsteigen kann.