Hoe kan water vanzelf omhoog stromen? Doe het proefje en ontdek

Water stroomt altijd naar beneden. Als je een glas omgooit, wordt de vloer nat. En als je de stop uit de wasbak trekt, stroomt het water water door de afvoer. Maar wist je dat water ook (vanzelf!) omhoog kan stromen? Hoe dat kan? Doe het proefje en ontdek hoe het zit.

Dit heb je nodig:

• 2 glazen/bekers
• (Kraan)water
• Keukenrol

 
Extra optie:

• Gebruik ranja aangelengd met water (in plaats van alleen water)

 

Dit moet je doen:

• Neem de twee glazen. Vul het ene glas met water (of ranja aangelegd met water) en laat het andere glas leeg. Zet de glazen naast elkaar.
• Neem een stuk keukenrol en rol dit op zodat je ‘papieren strook’ krijgt (zie foto). Laat het ene uiteinde van deze ‘papieren strook’ in het water of de ranja van het volle glas hangen en hang het andere uiteinde van deze ‘strook’ in het lege glas.
• Nu is het wachten geblazen!

 

Dit gebeurt er:

 
Na een tijdje zul je zien dat het water uit het volle glas via het papier langzaam in het lege glas terecht komt. Het lege glas wordt dus steeds voller en het volle glas steeds leter. Als je ranja hebt gebruikt, kun je de beweging van de ranja extra goed zien doordat het keukenpapier verkleurt.
 


 

Hoe komt dit?

Het water wordt door het papier omhoog gezogen, tegen de zwaartekracht in, en komt zo in het andere glas terecht. Dat komt door een natuurkundige verschijnsel dat de capillaire werking (ook wel capillariteit) heet: een vloeistof, zoals water, stijgt in een heel dun buisje omhoog tegen de zwaartekracht van de aarde in.
 

Capillaire kracht

Zulke dunne buisjes worden ook wel ‘haarbuisjes’ genoemd - omdat ze zo dun zijn als een haar. Een moeilijk woord voor haarbuisjes is ‘capillairen’, vandaar de naam capillaire werking. De kracht die het water omhoog zuigt heet capillaire kracht. Hoe dunner het buisje, hoe hoger het water kan stijgen door deze capillaire kracht!
 
In het proefje levert het keukenpapier de buisjes. De ruimte tussen de vezels in het papier zijn ‘buisjes’ waarin het water gaat zitten.
 

Oppervlaktespanning en aantrekking

Maar wat zorgt er nou voor dat het water omhoog gaat stromen? Dat komt door twee dingen: de oppervlaktespanning van het water en de aantrekking tussen het water en de muren van het buisje. Dat klinkt moeilijk, maar je hebt beide al wel eens gezien.

Een overvol glas

Heb je wel eens een glas helemaal tot aan de rand gevuld met water of ranja en er dan toch nog een beetje bijgedaan? Dan heb je gemerkt dat je méér water in een glas kunt schenken dan je denkt dat erin past: er ontstaat een soort ‘bobbel’ van water boven de rand van het glas. Deze ‘bobbel’ van water komt boven de rand uit maar het water valt niet uit het glas. Dit komt doordat het water zichzelf als het ware ‘vasthoudt’, het water trekt elkaar aan en zo overstroomt het glas niet. Dit heet oppervlaktespanning.
 

Natte handen

Aantrekkingskracht tussen water en een oppervlakte kom je nog veel vaker tegen: elke keer dat je handen wast of onder de douche vandaan komt, bijvoorbeeld. Want als je handen of je lichaam nat zijn, plakt het water aan je vast en valt er niet allemaal af. Dit komt door de aantrekkingskracht tussen je handen en het water. Hetzelfde gebeurt bij water en de wanden van een een buisje (en dus bij ons keukenpapier in het proefje).
 
 

Capillaire krachten om ons heen

De werking van capillaire krachten kun je overal in de wereld om je heen terugzien. Kun je naast het papier zelf een aantal voorbeelden bedenken?

Planten

In de natuur gebruiken planten capillaire krachten om het water uit de grond naar hun bladeren te verplaatsen. Het water wordt omhoog gezogen door kleine buisjes binnenin de plant.

Het natte strand

Ook kun je capillaire krachten tegenkomen op het strand van de zee of bij een meer. Het zand waar je op loopt ligt hoger dan het water, maar toch is het vochtig. Dat komt doordat de zandkorrels kleine holtes maken (vergelijkbaar met de buisjes uit de inleiding) die het water naar boven zuigen.
Je kan deze holtes zelfs dichtmaken! Wanneer je op het strand staat zie je dat het zand rondom je voeten een andere kleur heeft omdat het minder water bevat, je hebt de buisjes als het ware ‘dicht gestampt’.