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毛細管作用并不僅僅在水中存在,，在油相,、有機溶劑和生物液體中均有存在。毛細作用在許多自然,、工業(yè)和商業(yè)過程中起著重要的作用,。自然界中的例子有水從樹根被輸送到樹梢，以及水在含水層的移動,。工業(yè)和商業(yè)中的例子包括是由提取和橫向流家庭診斷測試,。在日常生活中，使用吸水性廚房紙巾有效地清潔液體溢出是基于毛細作用的,。

1,、當自由能變化為負時，毛細作用是自發(fā)的

毛細作用是表面自由能的最小化引起的。楊氏方程描述的接觸角和表面（界面）自由能的關系如下：

其中γlv,、γsv和γsl分別是氣液界面,、氣固界面和液固界面的自由能。

當一部分毛細管被潤濕,，氣固接觸接觸的表面積（△A）降低,，同時產(chǎn)生了相同面積的固液接觸區(qū)域，而自由能的改變（△E）則與上述相關：

將自由能的改變與接觸角聯(lián)系起來,，則使用楊氏方程可得到下述表述：

對于親水表面來講,，接觸角<90°這意味著浸潤毛細管的自由能變化為負，即發(fā)生自發(fā)填補,。

2、毛細作用可用毛細壓力來理解

毛細作用也可用毛細壓力來理解,。在所有彎曲的液體界面都存在一個壓強差,，叫做拉普拉斯壓強，它是由界面上液體分子間的不平衡力引起的,。對于具有圓形截面（半徑為r）的孔隙,，毛細管壓力為：

由此可見，接觸角越?。紫对接H水）,，毛細壓力越大，毛細作用越強,?？紫对叫。氉饔迷綇?。因此,，在特征尺寸遠遠大于1mm的宏觀系統(tǒng)中，毛細填充作用并不是主要因素,。表面張力對毛細壓力的影響更為復雜：一方面,，毛細壓力與表面張力成正比；另一方面,，高表面張力的液體通常也具有高接觸角,，這也降低了毛細壓力。需要強調(diào)的是,，理解上述毛細作用的兩種方法（自由能變化或毛細壓力）是對同一物理現(xiàn)象的兩種描述,，而非兩種不同的現(xiàn)象。

有了上述提到的信息,，就可以根據(jù)液體的尺寸,、接觸角和表面張力來預測液體在應用中的行為，如橫向流動醫(yī)學診斷測試。這種測試用于分析血液或者尿液樣本,，這些樣本的表面張力低于水,，但仍很高。因此,，在這種測試中使用的材料必須是非常親水的,，可以依靠毛細管填充，例如玻璃,、親水紙或親水聚合物,。另一方面，在液體運輸?shù)膽弥?，如乙醇（對聚合物的接觸角要小得多）,，即使是天生疏水性的聚合物也在具體應用中被使用。