A Marangoni-effektus ( Marangoni-Gibbs ) az a jelenség, amikor az anyag két közeg határfelülete mentén halad át, ami a felületi feszültség gradiensének köszönhető . Ezt a típusú konvekciót kapilláris vagy Marangoni konvekciónak nevezik .
Ezt a jelenséget először 1855-ben James Thomson fedezte fel, miközben az úgynevezett " borkönnyek " okait kutatta [1] . 1865 -ben Carlo Marangoni részletes vizsgálatot végzett a hatásról doktori disszertációjához [2] . Később teljes elméleti magyarázatát Josiah Gibbs adja meg . A Marangoni-effektus teljes elméleti leírását a Navier-Stokes egyenletek és a termodinamikai egyenletek alapján Subramagnan Chandrasekhar publikálta 1961 -ben .
A felületi feszültség gradiens előfordulását koncentrációgradiens vagy hőmérsékleti gradiens okozhatja [3] . Ez utóbbi esetben a Marangoni -effektus mellett a Benard-effektus is létrejön , és az ilyen konvekciót termokapillárisnak ( Bénard-Marangoni konvekció ) nevezzük. Minél nagyobb egy folyadék felületi feszültsége, annál nagyobb az összehúzódási ereje. Ezért felületi feszültség gradiens jelenlétében a folyadék egy nagy felületi feszültség együtthatójú területre mozog . A legtöbb esetben azonban a Marangoni-effektus elhanyagolható, mert általában felülírja a folyadékkonvekció a gravitáció hatására a sűrűséggradiens mentén.
A Marangoni-effektus leghíresebb megnyilvánulása, a „bor könnyei” annak a következménye, hogy az etanolnak kisebb a felületi feszültsége, mint a víznek. Ha az alkohol nem keveredik egyenletesen a vízzel, az alacsonyabb alkoholkoncentrációjú terület nagyobb felületi feszültséggel rendelkezik, és erősebben húzza a környező folyadékot, mint a magasabb alkoholkoncentrációjú terület. Ennek eredményeként az ilyen keverék hajlamos túlcsordulni olyan területekre, ahol az alkohol koncentrációja alacsonyabb. Ilyen terület a meniszkusz az üveg falánál, ahol a legintenzívebb a párolgás.