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毛細管現象とは?

もうさいかんげんしょう

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毛細管現象とは、細い管や隙間の中を液体重力に逆らって上昇(または下降)する現象で、表面張力と付着力が原因です。

毛細管現象(もうさいかんげんしょう)とは、細い管(毛細管)や微細な隙間の中で、液体重力に逆らって自然に上昇したり、逆に下降したりする現象のことです。英語では「capillary action(キャピラリーアクション)」と呼ばれます。

この現象が起きる仕組みには、二つの力が関わっています。一つは表面張力(液体の表面が小さくなろうとする力)、もう一つは付着力(液体と管の壁面が引き合う力)です。液体と管の素材との相性によって、液体が管壁をぬらしやすい場合(ぬれ性が高い場合)は液体が上昇し、ぬれにくい場合は下降します。たとえば水はガラス管に対してぬれ性が高く上昇し、水銀はガラス管に対して反発して下降します。

毛細管現象は自然界や日常生活のさまざまな場面で重要な役割を果たしています。

  • 植物が根から水分を葉先まで運ぶ(道管での上昇)
  • タオルや布が水を吸い取る(繊維間の隙間を液体が浸透)
  • 毛筆やペンのインクが穂先へ滲み出る
  • コンクリートや土壌中の水分移動

毛細管現象は管の半径が小さいほど顕著に現れ、管が細くなるほど液体の上昇高さが高くなります。農業・建築・医療(血液検査の採血管)・工業など幅広い分野で応用されており、物理学や化学の基礎現象として重要です。

使い方・例文

細いストローを水に差し込むと水面より上に水が吸い上げられる様子や、ティッシュの端が水に触れると水が広がっていく現象が毛細管現象の身近な例です。

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