Fysikfundering: Vatten i madrassen

Jag har tvättat en barnmadrass, ca 120x60x7 cm. Den var genomblöt, vreds därefter ur men var fortfarande så blöt att det droppade om den. Därefter fick den stå och torka och vändes lite på olika ledder i ett par dygn. Nu har den stått balanserad på ena långsidan (i kontakt med plastgolv) i ca 4 dygn. Hela tiden i rumstemperatur.

Nu till det jag tycker är svårförklarligt: Den är nu fortfarande lite fuktig i mitten (nära geometrisk mitt, men över ett ganska stort område), men inte på den kant som varit i kontakt med golvet!

Någon som kan förklara detta? Kapillärkraften verkar väl lika åt alla håll och gravitationen borde i någon mån dra vattnet nedåt mot den kant varifrån det rimligen skulle dunsta minst?

Jag är förbryllad.

Jag tror att du blandar ihop kapillärkrafter med vätsketryck (se Pascals princip). Det är snarare så att vattnet som finns i madrassens inre hålls kvar på grund av att de uppåtriktade kapillärkrafterna är tillräckligt stora för att motverka tyngdkraften. En tvättsvamp (som sett till materialet liknar en madrass) fungerar ju som den gör just genom kapillärkrafters förmåga att övervinna gravitationen.

Om madrassen är riktigt genomsur och "mättad" på vatten mäktar kapillärkrafterna inte hålla kvar allt överskottsvatten, varför det rinner ut från den sida som är vänd nedåt. Att madrassen ändå torkar när det är bara lite vatten kvar beror på att vattnet avdunstar och långsamt diffunderar ut genom madrassens porer.

En tanke är att golvet leder värme bättre än luften, varför den delen av madrassen med kontakt blir mer uppvärmd än dito på toppen (trots att rumstemperaturen kan vara marginellt högre). Eftersom det är torrt i botten måste det antas att inget vatten alls rinner ned p.g.a gravitationen. Vattnet som dunstar inom madrassen kan även ha problem att ta sig ut, varför det hellre försvinner uppåt än utåt. Fast det absolut mest troliga i min bok är helt enkelt att golvet är någon grad varmare än rumstemperaturen.

Jag går med på att det är vätsketrycket som gör att vattnet är samlat i en sammanhängande volym, om det var vad du menade. Det som förvånar mig är att inte denna volym dras nedåt. Att kapillärkraften skulle motverka tyngdkraften vill jag inte skriva under på. Hur menar du?

Aizel har en poäng med temperaturskillnader, det kan nog spela in en del.

Nja, jag påstod inte att vätsketrycket får vattnet att samlas ihop till en sammanhängande volym. Det jag menade var att din formulering "kapillärkraften verkar väl lika åt alla håll" påminde mig om Pascals princip som säger att vätsketryck fortplantar sig lika mycket i alla riktningar i en vätska; jag tänkte att du kanske råkat blanda ihop vätsketryck med kapillärkrafter och därmed kommit fram till en felaktig slutsats.

Men det är ett sidospår så vi kan lämna det.

Det jag menade var i stället följande:
Vattnet inuti madrassen påverkas av en nedåtriktad tyngdkraft. Vattnet rör sig dock inte synbart nedåt, så därför måste det finnas en kraft verkande på vattnet som är exakt lika stor som tyngdkraften men riktad åt motsatt håll (uppåt) som håller tillbaka det. Denna uppåtriktade kraft är rimligen den kapillärkraft som uppstår då ytspänningen hos vattnet och adhesionen mot madrassmaterialet samverkar. Om man sticker ner ett mycket tunt rör i ett kärl med vatten kommer vattnet att stiga upp i röret till dess att vätskepelarens tyngd exakt motsvarar kapillärkraften som drar vattnet uppåt. En liknande situation uppstår i porerna i madrassen; det råder kraftbalans mellan tyngdkraften och kapillärkraften och vattnet förflyttar sig därmed inte.

Aizel har som sagt också föreslagit några rimliga faktorer som kan inverka på madrasstorkningen.