Kılcallık nasıl oluşur yani ben şunu anlamıyorum cıvada borunun çapı küçüldükçe sıvı yüksekliği daha da azalıyor hacim atnı iken nasık daha h küçülebilir hiç anlamıyorum?

Aslında çok basit ama karmaşık görünüyor gerçekten. Bende akışkanlar mekaniği dersi alana kadar bu konuları anlamamışım lisede hiç farkında bile değilmişim. Şimdi bir deneyeyim anlatmayı.

Hidrostatik dengede duran bir sıvıda bir şekilde yüzey gerilmesi oluşuyor değil mi. Nasıl oluştuğunun şuan detayına girmeye gerek yok enerji durumları falan oralara gidicek iş ama yüzey gerilmesi oluşuyor bir şekilde bu önemli.

Şimdi yüzey gerilmesinin dikey yönde bir kuvvet oluşturduğunu da biliyoruz. Sıvı yüzeyinde hafif maddeler böcekler falan yürüyebiliyor. Önemli olan şey şuan bizim için, gerilmenim oluşturduğu dikey kuvvet ne yöne olacak onu tayin edebilmek. Yukarı yönde mi yoksa aşağı yani sıvının içine doğru mu? Bunu bulmaya çalışıcaz şimdi.

Şimdi ilk önce kohezyon kuvveti adezyon kuvvetinden düşük olan durumu ele alalım. Tüp malzememiz cam olsun mesela sıvımızda su olsun. Tüp suyun içine daldırılınca cam suyu kendine doğru çekecek. Yüzeydeki gerilme kuvveti de dışarı doğru çekmeye başlayacak altındaki su kütlesini. Cam suyu çeperlerden çektikçe yüzey gerilmesi sayesinde yüzeyin altındaki kütlede gelecek yukarya. Su da bir sıvı olduğu için mukavemeti yok, yukarı doğru çekilirken sanki naylonla yük taşıyormuş gibi ortası çökecek. İçbükey bir bombe oluşacak yani yüzeyde. Peki bu yukarı çekilme nereye kadar sürecek? Sıvının dışarıdaki serbest yüzeyinden itibaren, tüp içindeki üst yüzeye kadar olan hacimdeki sıvı ağırlığını artık yüzey gerilmesinin kuvveti taşıyamayana kadar. Yani anlıyoruz ki kılcal etki aslında, durağan haldeki suya aniden elektrostatik kuvvet uygulayan bir borunun sokulmasıyla mikroskobik kuvvetlerin dengelenebilmesi için oluşan bir durum. Tüm amaç statik dengeye geri dönmek.

Şimdi bir de kohezyon kuvvetinin adezyondan fazla olduğu duruma bakalım. Yine cam tüp kullanıcaz o zaman bu sefer mikroyapı olarak camı ıslatamayan bir sıvı kullanmamız lazım. Cıva mesela böyle bir sıvı. Cıvanın içine tüpü daldırdığımızda bu sefer camın cıvaya uyguladığı elektrostatik kuvvet cıva moleküllerinin kendilerini çekmesini yenemeyecek. Tüp içindeki cıva yüzeyinde oluşan yüzey gerilmesi kuvveti bu defa sıvıyı aşağıya doğru itecek. Peki bu durumda cıvayı içeri iten kuvveti ne dengeliyor? Cıvanın kaldırma kuvveti dengeliyor. İşte burayı anlarsan hacimle alakalı problemini çözmüş olucaz. Cıva tüpün içinde aşağı doğru inerken tüpün dışındaki cıva hacmi tüp içindeki boşalan hacim kadar artacak. Yani tüpü daldırdığın cıvanın bulunduğu kaptaki seviyesini ölçersen yükseldiğini göreceksin. Sıvı seviyesinin içine giren bir madde yüzünden yükselmesi = kaldırma kuvveti oluşumu. İşte bu seferde tüp içindeki yüzey gerilmesi kuvveti ile cıvanın dışarıdaki yükselmesine bağlı kaldırma kuvveti dengelenene kadar cıva aşağı doğru inecek.

Çok fazla hidrostatik sorusu sorduğunu gördüm. Bir tane akışkanlar mekaniği kitabı alıp hidrostatik kısmını okuyabilirsin.