O que é efeito capilar? O que o causa? Como é afetado pelo ângulo de contato?

O que causa esse efeito capilar é a soma de dois tipos de força: a força coesiva (forças de atração entre moléculas semelhantes, como é o caso da atração que uma molécula de água exerce sobre outra molécula de água) e a força adesiva (foça de atração entre moléculas diferentes, como é o caso da entração entre a molécula da água e a molécula do vidro).

Na figura acima, vemos que as moléculas de líquido que estão em contato com o sólido que forma a parede do tubo sofrem o efeito dessas duas forças. A força de adesão das moléculas do tubo tendem fazem força para o nível do líquido subir no tubo e a força coesiva das moléculas do líquido fazem força para o nível do líquido descer no tubo.

Quando as moléculas do líquido são atraídas com mais força pelas moléculas do tubo do que pelas moléculas do próprio líquido, o nível do líquido sobe. Esse é o caso da água em um tubo de vidro! Quando as moléculas do líquido são atraídas com mais força pelas suas próprias moléculas do que pelas moléculas do tubo, o nível do líquido desce. Esse é o caso do mercúrio!

O efeito capilar é proporcional ao cosseno do ângulo de contato entre o líquido e o tubo. Esse ângulo é o ângulo entre a reta tangente à superfície do líquido e a superfície sólida do tubo. A figura abaixo mostra esse ângulo. Quando o cosseno do ângulo é positivo, o nível do líquido sobe e, quando ele é negativo, o nível do líquido desce.