CAPILLARITA': UN BICCHIERE DA RIEMPIRE

Esperimenti di scienze della 1^A

Materiale occorrente

- 1 tovagliolo di carta
- filo di ferro
- 2 bicchieri trasparenti uguali
- acqua

Mettere il tovagliolo tra due bicchieri, sorretto da un filo di ferro. Mettere una certa quantità d’acqua in uno dei bicchieri (indicato dal numero 1).

Cosa succederà?

Il tovagliolo si bagnerà e farà passare l’acqua da una parte all’altra di esso. 

Cosa è successo? 

L’acqua è stata assorbita dal tovagliolo di carta ed è risalita lungo esso.

Già dopo un'ora l'acqua ha incominciato a  raggiungere il secondo bicchiere, poi pian piano, l'acqua è passata dal primo al secondo bicchiere (il segno nero sul primo bicchiere ci ha permesso di notare, nel corso dell'esperimento, l'abbassamento del livello dell'acqua nel primo bicchiere). 

Dopo alcune ore, al termine dell'esperimento, si poteva osservare nei due bicchieri la stessa quantità di acqua.

Perché la carta ha assorbito l’acqua?

Perché l’acqua tende ad “arrampicarsi” sui materiali porosi come il tovagliolo. 

Questo fenomeno, detto capillarità, permette alle piante di assorbire l’acqua, che attraverso i vasi conduttori raggiunge le foglie.

CAPILLARITA'

La capillarità è un fenomeno che permette all'acqua di salire in tubicini molto sottili. Questo fenomeno è spiegato dall'esistenza di forze di attrazione tra le molecole dell'acqua e le pareti del tubicino: tali forze sono dette forze di adesione.

Anche tra una molecola d'acqua e l'altra esistono forze di attrazione dette forze di coesione. Quando l'acqua è contenuta in un tubo dal diametro grande, il numero delle molecole d'acqua a contatto con il vetro è relativamente piccolo. Quando invece si tratta di un tubo capillare, il numero di molecole dell'acqua a contatto con il vetro è molto piu' grande, quindi prevalgono le forze di adesione sulle forze di coesione. L'acqua sale per un certo tratto lungo il tubo di vetro, mentre la superficie del liquido non si presenta piana ma curva, con la concavita'  verso l'alto. 

Nel caso dell'acqua  la superficie libera del liquido ha la forma di menisco concavo, ma esistono liquidi come il mercurio, che "non bagnano la parete", in cui la superficie libera ha la forma di menisco convesso.

Incontriamo la capillarità nella vita di ogni giorno quando, ad esempio, inzuppiamo un biscotto nel tè, quando uno straccio o una spugna assorbono l'acqua oppure quando vediamo l'umidità risalire dal terreno lungo i muri di una casa.

Le piante sfruttano questo tendenza, la capillarità, per portare l'acqua dalle radici fino alle foglie.

sezione di vasi legnosi (linfa grezza)

CAPILLARITA'

Il fenomeno della capillarità, connesso alla tensione superficiale, consiste nel fatto che se si immerge in un liquido l'estremità di un capillare (tubo di vetro di diametro molto piccolo), il liquido stesso (vedi figura) tenderà a disporsi nel capillare a un livello più alto (1) o più basso (2) rispetto al livello del liquido esterno; inoltre, la superficie libera del liquido all'interno del capillare non è piana, ma tende ad assumere una forma curva (menisco), rispettivamente concava nel caso (1) o convessa nel caso (2).

Nel primo caso, tipico dell'acqua, il liquido "bagna'' la superficie di vetro poiché le forze di adesione tra liquido e vetro sono maggiori delle forze di coesione alla superficie del liquido (dovuta alla tensione superficiale).

Nel secondo caso, tipico del mercurio, il liquido "non bagna'' il vetro, cioè le forze di coesione prevalgono su quelle di adesione.

In natura la capillarità assume particolare importanza nella salita della linfa lungo i fusti delle piante e nella circolazione periferica del sangue.

Il diverso comportamento dell'acqua e del mercurio in presenza di un capillare