Kapillarlengde

I fluidmekanikk er kapillarlengde en typisk eller karakteristisk lengdeskala for en væske når væsken utsettes både for tyngdekraft og overflatespenning. Kapillarlengden er definert som

${\displaystyle \lambda _{c}={\sqrt {\frac {\gamma }{\rho g}}}}$,

der ${\displaystyle g}$ er tyngdens akselerasjon, ${\displaystyle \rho }$ er væskens massetetthet og ${\displaystyle \gamma }$ er væskens overflatespenning. På lengdeskalaer mindre enn kapillarlengden vil kapillarkreftene dominere. Det betyr at en væskedråpe på en flate vil være formet som en del av en kuleflate når dråpen er mindre enn kapillarlengden. Denne formen er løsningen av Young-Laplace ligning uten gravitasjonskrefter. På lengdeskalaer som er større enn kapillarlengden, dominerer tyngdekraften. Derfor vil store dråper på en flate ikke bli høye og runde, men i stedet bli flate og vide.

Eksempel

(a) En vanndråpe, hvis utstrekning er mindre enn ${\displaystyle \lambda _{c}}$, har tilnærmet form som toppen av en kule. (b) En stor dråpe med utstrekning større enn ${\displaystyle \lambda _{c}}$ blir flat på grunn av tyngdekraften.

For rent vann ved romtemperatur og 1 atm trykk gjelder

• ${\displaystyle \gamma =72,8}$ mN/m
• ${\displaystyle \rho =998}$ kg/m³
• ${\displaystyle g=9,81}$ m/s²

som gir kapillarlengden ${\displaystyle \lambda _{c}=}$ 2,73 mm.

Se også

• Kapillar
• Kapillarkraft
• Overflatespenning