位置エネルギーは重力ポテンシャル(重力の強さに比例)するものです。
これに、毛細管現象(表面張力)のエネルギーが勝つと、水が上にあがります。
浸透圧は属性現象なのでちょっと違いますが、位置エネルギーのみの計算になると、
同じように重力ポテンシャルからの引き算になるだけです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8D%E7%BD%AE%E3%82%A8%E3%83%8...
ありがとうございます。
では毛細管現象で水が移動した場合、分子間力は弱まるのですか?
弱まるとしたら、どういう仕組みで弱まるのですか?
絶対に落ちてこないので、位置エネルギーは、0です。
毛細管現象で上に上がるのは、電荷のプラスとマイナスが引きあう力に起因しています。
極性のある分子が集まって液体になっているとそのような現象を示しますが、究極の原因は、静電荷力です。
地球の重力に対抗して、それと釣り合うある高さまで上がります。
あり得ない理由によって、表面張力がなくなれば、位置エネルギーがあったことになりますが、一応、あり得ないので、位置エネルギーはないとして、その定義からして間違いはないはずです。
毛細管をゴムで作っておき、その直径を広げれば、落ちてきますが、その時点で、毛細管現象で上に上がっているとは言わなくなるので、上の回答であっていると思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%B5%E5%8A%9...
すごく良く分かりました。ありがとうございます。
位置エネルギーについてちゃんと理解していなかったようです。
毛細管現象と浸透圧は別物。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1110372...
毛細管現象のエネルギーは、分子間力による表面張力に由来する。
浸透圧のエネルギーは圧力、すなわち分子運動に由来する。
質問の答えになっていません。
ですがリンクはとても参考になりました。ありがとうございます。
希薄溶液においては、全ての溶質のモル濃度の総和をΣm、Rを気体定数、Tを絶対温度とすると浸透圧Πは次の式で表される。
Π = RTΣm
分子の運動エネルギーの一種です。
Tが低いと駄目ですよ。
ありがとうございます
分子の運動エネルギーって事は、熱エネルギーなんですか?
こちらは参考になるでしょうか。毛細管現象は「表面張力によるポテンシャルエネルギー」のようです。下記PDFの14ページ下の方参照。浸透圧は自由エネルギーが減少しているのではないでしょうか。世の中には、強い力と弱い力と電磁気力と重力の4つの力しか存在しないそうです。消去法でいくと、強い力と弱い力は核に関係するものだから違う。重力も違う。残りは電磁気力。ということで、結局は、静電力による位置エネルギー(ポテンシャルエネルギー)が関与しているのでしょう。
●[PDF] 流れ学
http://www1.doshisha.ac.jp/~jmizushi/fluid/NagareI.pdf
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:OuPpQbexQ9kJ:www1.dosh...
※参考URL
●質問集
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/qa_a50.htm
●建築材料と水分の基礎 ←「化学ポテンシャル」で検索
http://www.texte.co.jp/heat_moisture/moisture_basics.pdf
●物理化学のひろば
>自由エネルギー
ありがとうございます
とても参考になりました
毛細管現象とか、浸透圧とかの説明は、他の方の回答を
ご参考ください。
で、疑問点の、水の位置エネルギーがどこから来たかですが、
浸透圧なら、濃度の高い水溶液が持っていた、物理化学的な、
一種のポテンシャルエネルギーです。
高圧に圧縮した気体は、エネルギーを持っています。例えば、
風船を飛ばすことができます。
浸透圧とは、溶質の分子が、溶媒の中を拡散しようとする圧力
ですから、濃い溶液とは、圧力の高い気体と同様のエネルギー
を持っていると考えることができます。
圧力の下がった気体と同じく、薄くなってしまった溶液には、
もはや、その種の潜在エネルギーは無くなっていますから、
もっと遡ると、溶液の濃度を高めるために利用した、例えば
製塩の時の、釜を煮詰めた時の、エネルギーに由来すること
になります。
毛細管現象の場合は、まだ水を吸っていない、毛細管の表面
が持っていた、これも一種のポテンシャルエネルギーです。
水の分子を引きつけやすい状態、形状で、例えばガラスの分子を、
用意したことが、そのエネルギーを用意したことになります。
一番最初に、水を吸っていない毛細管を作った時のエネルギーの
に由来すると言えます。
一度水を吸い上げてしまえば、そのポテンシャルエネルギーは
消えます。吸い上げた水を吹き飛ばせば、もう一度吸い上げる
ことができますが、これは、水を吹き飛ばすエネルギーで、
毛細管の内面に、一種のポテンシャルエネルギーを蓄える作業と
考えることができます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8D%E7%BD%AE%E3%82%A8%E3%83%8...
なるほど。ありがとうございます
ありがとうございます。
表面張力のエネルギーって何ですか?