모세관 현상에 계면에너지와 압력에 관해서

 

우리는 모세관에 대해서 잘 알고 있다 위와 같은 통로에 물을 넣으면 좁은쪽으로 물이 흐르기 마련이다.

이를 계면에너지와 관련해서 설명해보려 한다.

 

 

압렵과 계면에너지의 관계

 

r = 계면에너지

R = 곡률반경

 

압렵 = 2r/R이라는 것을 일단 알고 있어야 한다.

 

위와 같이 물이 흐르는 이유는 A의 압력이 B의 압력 보다 크기 때문이다.

 

왜 클까?

나는 여기서 난관에 봉착 했다 아무리 봐도 A의 곡률 반경이 크기 때문에 압력이 더 작은 것이 아닐까?

그러면 거꾸로 가야되는 것이 아닌가!!!! 한참 동안 고민을 했다. 이렇게 보면 안된다.

 

내가 저기 안에 있다는 시점에서 보면 

Pa - 1(atm) = -2r/R(a의 곡률반경)

Pb - 1(atm)=-2r/R(b의 곡률반경)

 

Ra < Rb  a의 곡률반경이 음수로 더 크다.

 

따라서 위의 식에 대입하면 Pa > Pb인 것을 알 수 있고 그렇기 때문에 오른쪽으로 물이 흐른다.