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Capilaridad

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La capilaridad es un efecto de la atracción de las moléculas entre si que genera que las superficies de los líquidos busquen minimizarse.

En el caso de una gota ello lleva a la formación de gotas aproximadamente esféricas y en el caso de liquido en un capilar de que estos asciendan y formen de meniscos.

El efecto de acender por capilares o deformar superficies lo denominamos capilaridad y depende del parámetro tensión superficial.

>Modelo

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Capilaridad en tubo sobre superficie

Descripción

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La subida del menisco se produce debido al equilibrio entre la presión generada por la tensión superficial (hacia arriba) y la columna de agua (hacia abajo).

Columna de en el tubo

Al igualar estas dos fuerzas, se determina la altura de la columna.

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Capilaridad en tubo

Descripción

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Si se sumerge un tubo muy estrecho en un líquido como el agua, se observa cómo el menisco se eleva por encima del nivel del agua fuera del tubo.

Capilaridad

Este fenómeno se conoce como capilaridad y es uno de los factores que ayudan al ascenso del agua por el tallo de una planta.

ID:(2981, 0)



Práctico tensión superficial

Descripción

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Si se cuelga un anillo de un dinamómetro, se puede determinar su peso.

Al intentar sumergirlo en agua, se observa que la medida de peso se reduce en una fracción considerable mientras el anillo no logra penetrar en el agua. Esto se debe a la tensión superficial, que se opone a que el anillo penetre la superficie del agua. El peso se reduce por la fuerza de la tensión superficial multiplicada por el área de contacto.

Una vez que el anillo penetra en el agua, el dinamómetro vuelve casi al peso original. Sin embargo, el peso es ligeramente inferior debido a que el anillo experimenta cierta sustentación debido al agua desplazada.

Al intentar sacar el anillo del agua, se puede observar que se puede extraer sin mayor resistencia hasta que el borde inferior del anillo alcanza la superficie. En este momento, el anillo comienza a arrastrar la capa de agua adherida a su borde. La fuerza requerida aumenta progresivamente, ya que el área de la superficie adherida se hace cada vez mayor. Esto cambia abruptamente cuando se rompe la capa de agua y el anillo se libera finalmente.

ID:(117, 0)



Ecuación de capilaridad en tubo

Descripción

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La tensión superficial provoca que el menisco se curve adquiriendo un radio $R$, lo que resulta en un ángulo de contacto $\theta$ entre la superficie del líquido y el borde:

Formación del menisco en el tubo

ID:(2982, 0)



Presión por tensión superficial

Ecuación

>Top, >Modelo


Si una superficie de un líquido con la tensión superficial ($\sigma$) presenta una curvatura de el radio de la curvatura ($r$), la presión por tensión superficial ($p_c$) que se genera en dirección de la superficie se calcula como

$ p \equiv\displaystyle\frac{2 \sigma }{ r }$

$p_c$
Presión por tensión superficial
$Pa$
6232
$r$
Radio de la curvatura
$m$
4962
$\sigma$
Tensión superficial
$N/m$
4961

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