毛細現象（又稱毛細管作用）是指液體在細管狀物體內側，由於內聚力與附著力的差異、克服地心引力而上升的現象。（但是植物根部吸收的水分能夠經由莖內維管束上升現象是由於蒸騰拉力所導致的）當液體和固體（管壁）之間的附著力大於液體本身內聚力時，就會產生毛細現象。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸狀、以及多孔材質物體能吸收液體皆為此現象所致。
基本介紹
- 中文名：毛細血管現象
- 別名：毛細管作用
- 領域：物理學
- 套用：多孔材質物體等
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毛細現象
（又稱毛細管作用）是指液體在細管狀物體內側，由於內聚力與附著力的差異、克服地心引力而上升的現象。植物根部吸收的水分能夠經由莖內維管束上升，即是毛細現象最常見的例子。當液體和固體(管壁)之間的附著力大於液體本身內聚力時，就會產生毛細現象。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸狀、以及多孔材質物體能吸收液體皆為此現象所致。
水的毛細現象
由於內聚力與附著力的差異，水在毛細管中，中央較四周凹下；汞在毛細管中，中央較四中凸起。毛細管常被用來作為說明毛細現象，當垂直的細玻璃管底部置於液體中(例如水)時，管壁對水的附著力便會使液面四周稍比中央高出一些；直到液體內聚力已經無法克服其重量時，才會停止繼續上升。在毛細管中，液柱重量與管徑的平方成正比，但是液體與管壁的接觸面積只與管徑成正比；這使得較窄的毛細管吸水會比較寬的毛細管來得高。例如，一根管徑0.5毫米的玻璃細管，理論上能夠將水抬升2.8厘米，但實際觀察時其高度會略低些。
汞的毛細現象
在某些液體與固體的組合中，與毛細管吸水的狀況略為不同，例如細玻璃管與水銀(汞)，汞柱本身的原子內聚力大於汞柱與管壁之間的附著力，故汞柱液面中央會稍比四周凸起，這和毛細管吸水的狀況恰為相反。
毛細現象套用
化學上的薄板層析利用了毛細現象。
紙巾透過毛細現象，將水充分吸收。在水文學中，毛細現象常用來解釋土壤對水的吸引力；在土壤中，水分會由較潮濕處移動到乾燥處，即是毛細現象所致。
毛細現象也是眼淚能夠自眼睛不斷流出的必要因素。
現今某些材質的運動衣料，會透過毛細現象吸汗。
化學家常利用毛細現象來進行薄板層析(薄板色譜分析)。
紙巾即是透過毛細現象吸收液體，其充滿細孔的材質使得液體能夠被紙巾吸收。
海綿有非常多的細小孔洞(相當於毛細管)，這使得海綿能夠吸收大量的液體。
蠟燭芯將蠟引到火附近。
公式
液柱上升高度是：
此處：
γ = 表面張力
θ = 接觸角
ρ = 液體密度
g = 重力加速度
r = 細管半徑
當θ>90度，這表示彎液面為凸面；同時h<0，表示流體在毛細管下降，即汞在玻璃管的情況。
對於在海平面上，裝了水的玻璃管，
γ = 0.0728 J m-2
θ = 20°
ρ = 1000 kg m-3
g = 9.8 m s-2
液柱高度為：.
.
根據此方程式，理論上在1m寬的管中，水可以上升0.014 mm（因此極不容易被察覺）；另外在1 cm寬的管中，水可以上升1.4 mm；而在半徑0.1 mm 的毛細管中，水可以上升14 cm。
推導
方法一：考慮表面張力的力
2πrγcosθ = ρghπr2
方法二：考慮流體內非常接近彎液面的點A和非常接近毛細管外表面的點B的壓力，按伯努利定律有：
P0 ? 2γ / R + ρgh = P0
其中R為彎液面的半徑，Rcosθ = r；P0為大氣壓力。
蠟燭燃燒時套用了毛細作用！
紙巾透過毛細現象，將水充分吸收！
化學上的“薄板層吸”，利用了毛細現象！
