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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Kapillarwirkung mit Baumwollfaden?
PAW
(Mailadresse bestätigt)

  22.11.2010

Hallo,
ich bin Produktdesign-Studentin und beschäftige mich gerade mit grundlegenden Physikversuchen um eine Idee zu realisieren. Leider scheitere ich jedoch mit dem Versuch Wasser durch die Kapillarwirkung durch ein Röhrchen (mit und ohne Baumwollkordel darin) ca. 15cm nach oben zu transportieren und nach dem gebogenen Ende (muss man sich vorstellen wie ein auf dem Kopf stehendes J) tropfen zu lassen bzw. die Flüssigkeit wieder austreten zu lassen. Können Sie mir vielleicht weiterhelfen?



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 8
PAW
(Mailadresse bestätigt)

  14.12.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 11.12.2010!  Zum Bezugstext

nein das wäre sicherlich möglich. allerdings ist eine angzeitlösung besser, auch weil es einfach etwas aufwendiger sein könnte diese fäden auszuwechseln in einem röhrchen z.B.
ich danke vielmals für die hilfe! danke danke!
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  11.12.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von PAW vom 09.12.2010!  Zum Bezugstext

Das mit dem Zusetzen kann verschiedene Ursachen haben. Einmal kann sich z.B. mit der Zeit Kalk abscheiden, das kann man durch Verwendung von destilliertem Wasser vermeiden. Dann wachsen mit der Zeit, grundsätzlich auch in Kapillarröhrchen, Mikroorganismen, und durch den Schleim (Biofilm) geht dann am Ende gar nichts mehr.
Wie schnell das geht, hängt vom Material ab, von der Temperatur, und natürlich von der Flüssigkeit. Für einen Demoversuch könntest Du ja statt Wasser z.B. Schnaps nehmen, dann sollten die kleinen Mistviecher es mit dem Wachsen schwer haben, außerdem enthält Schnaps i.d.R. nichts, das auskristallisieren könnte.
Ach ja, Brennspiritus tut's auch.
Wie lange soll denn das ununterbrochen vor sich hin laufen? Ab und an einen Baumwolllappen oder -docht auszutauschen kann ja nicht die Welt kosten.

Grüße
Heiner
PAW
(Mailadresse bestätigt)

  09.12.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 29.11.2010!  Zum Bezugstext

Vielen Dank für die ausführliche Erläuterung. Das hilft mir sehr weiter. Noch eine Frage hätte ich. Ein Baumwollfaden oder Tuch setzt sich ja nach einiger Zeit zu?! Richtig? Wie lang funktioniert also der Kapillareffekt bei einem Docht? Ein Kapillarröhrchen setzt sich dagegen nie zu?
Grüße und vielen Dank
PAW
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  29.11.2010

Hallo Paula,

das mit dem umgekehrten J sollte so wie gedacht funktionieren, unter folgenden Voraussetzungen:

- Das Austrittsende des Dochtes (Baumwollfaden, Lappen, Kapillarröhrchen, was auch immer) liegt niedriger als die Wasseroberfläche.

- Die Saughöhe (wie Lothar schon sagte, ist die begrenzt, und zwar je nach Dochtmaterial) ist größer als die Höhendifferenz zwischen Wasseroberfläche und Scheitel des Bogens des ungedrehten J.

Das Röhrchen kann man übrigens weglassen, der Docht allein tut's auch (es sei denn, die Flüssigkeit verdunstet schneller als sie im Docht hochsteigt).

Da der Fließvorgang durch einen Docht gewöhnlich sehr langsam ist, ist Geduld angesagt. Je höher das Wasser bereits gesaugt wurde, desto langsamer fließt es durch den Docht.

Am einfachsten geht's mit einem einfachen gut saugfähigen Wischlappen, z.B. aus aufgerauhter Baumwolle. 15 cm sollten damit zu schaffen sein (wie gesagt: Geduld!). Manchmal geht's auch unbeabsichtigt, wenn so ein Lappen über die Waschbeckenkante ins Wasser hängt, und die o.g. Voraussetzungen erfüllt sind: Dann gibt's was aufzuwischen. ;-)

Mit einem Röhrchen allein kann man entweder nur sehr geringe Höhendifferenzen selbsttätig ansaugen (wenige mm), oder die Durchflussmenge ist sehr sehr gering (weil nur durch ein einziges sehr sehr dünnes Röhrchen).

Grüße und viel Spaß beim Ausprobieren.
Heiner
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  25.11.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von PAW vom 24.11.2010!  Zum Bezugstext

Hallo Paula,

tut mir Leid,da hätte ich ein paar Worte mehr darüber verlieren sollen. Eine Kapillare oder ein dünnes Röhrchen, welches am Ende zur Kapillare ausgezogen ist, saugt sich senkrecht stehend nur bis zu einem der Oberflächenspannung gemäßen Höhe voll . Beispiel 2 cm.

Wenn dieses Röhrchen gekippt wird und das höhere Ende die 2 cm nicht überragt, also entsprechend schräg liegt, saugt das Röhrchen sich bis zum hinteren Ende, eben dieser Höhe voll.
Ich wollte das schon immer mal näher untersuchen um da eventuell ein einem Schrägmanometer ähnelndes Messgerätchen für die Oberflächenspannungsmessung daraus zu machen. Vielleicht gibt es das auch in der Form; ist mir aber zumindest nicht geläufig.

Mal sehen vielleicht gehe ich da diese Woche mal drann. Interessiert mich jetzt auch wieder, wo wir gerade darüber schreiben.

Gruß Lothar
PAW
(Mailadresse bestätigt)

  24.11.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 22.11.2010!  Zum Bezugstext

Das mit der Oberflächenspannung leuchtet mir ein.
Das Verhalten bei Neigung des Röhrchens habe ich noch nicht ganz verstanden...die Kapillarwirkung wird beeinträchtigt und das Wasser zieht sich dann nicht mehr gleichermaßen weiter?
Bitte entschuldigen Sie meine laienhaften Fragen.
Grüße Paula
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  22.11.2010

Hallo,

da haben wir uns auch in ein grundsätzliches no go verheddert. Am anderen Ende des Röhrchens wirkt die gleiche Oberflächenspannung der Flüssigkeit dem Verlassen des Röhrchens entgegen. Das einzige was da wirken kann ist der "Saughebereffekt" das heisst das Röhrchen, der Schlauch müsste nach dem höchsten Punkt Gefälle bis unter dem Ansaugniveau haben. Mit zu Spitzen ausgezogenen Glasröhrchen kann man schon mal das ganze Röhrchen bei einem Winkel der wieder von der Oberflächenspannung vorgegeben ist voll saugen. Aber ein Verlassen des Röhrchens ist nicht.

Eine Kapillare saugt sich in der Vertikalen nur bis zu einer von der Oberflächenspannung vorgegebenen Höhe voll, welche in der Schräglage den maximalen  Winkel bestimmt.

Gruß Lothar
Gast (sepps)
(Gast - Daten unbestätigt)

  22.11.2010

Hallo  PAW  ich  musste einmal sogar feststellen  dass aus  einem  einpoligen  Litzenkabel 35 mm2    welches etwa 40 höher  gelegen  im  Wasser war an der an der enge  tiefer gelegenen   Seite durch Kapillarwirkung etwas   Wasser herausfloß,was aber in meinem  Fall unerwünscht war.Anordnung wie du beschrieben.Du erwartest das von einem  Baumwollfaden bei mir  war es eine  Kupferlitze welche sich  sich nicht vollsaugt.Vielleicht ist bei dir der Schlauch nicht   ganz dicht.   mfg sepp



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