毛细作用的毛细原理

在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、钢笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用. ——
液体的表面张力、内聚力和附着力的共同作用使水分可以在较小直径的毛细管中上升到一定的高度，称之为毛细现象。　　将内径很小的管子──毛细管插入液体中，管内外液面产生高度差的现象，又称毛细作用。当构成毛细管的固体材料为液体润湿时，管中液面升高并呈凹状；不润湿时，管中液面下降并呈凸形。由于管中液面弯曲而在液面下产生的附加压强称为毛细压强。管中液面为凸面时，附加压强为正；反之为负。　　若毛细管的内径为r，管材与液体的接触角为，液体的密度为，表面张力系数为，则由弯曲液面下的附加压强公式，可得到管中液面上升(或下降)的高度h
液柱上升高度是：
σ = γ = 表面张力 θ = 接触角 ρ = 液体密度 g = 重力加速度 r = 细管半径 式中g为重力加速度。可见h与σ成正比,与r成反比。故当管的内径过大时,h很小，此时管内外的高度差即难以观察出。
根据此方程式，理论上在1m宽的管中，水可以上升0.014 mm（因此极不容易被察觉）；另外在1 cm宽的管中，水可以上升1.4 mm；而在半径0.1 mm 的毛细管中，水可以上升14 cm。
毛细现象在自然界、科学技术和日常生活中都起着重要作用。大量多孔性的固体材料在与液体接触时即出现毛细现象。纸张、纺织品、粉笔等物体能够吸水就是由于水能够润湿这些多孔性物质从而产生毛细现象。人们在工程技术中，常常利用毛细现象使润滑油通过孔隙进入机器部件中去润滑机器。
植物所以能够通过根和茎把土壤中的水和养分吸收到机体中来，部分原因就是凭借机体中毛细管的毛细作用。在动物的组织中，毛细现象也到处可见，而且对于维持动物的生命有巨大意义。