La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial (la cual a su vez, depende de la cohesión o fuerza intermolecular del líquido), que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.
Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular (o cohesión intermolecular) entre sus moléculas es menor a la adhesión del líquido con el material del tubo (es decir, es un líquido que moja). El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y ésta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.
Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es más potente que la adhesión al capilar (como el caso del mercurio), la tensión superficial hace que el líquido descienda a un nivel inferior, y su superficie es convexa.
Efectos de capilaridad.
Tubo capilar
Un aparato comúnmente empleado para demostrar la capilaridad es el tubo capilar; cuando la parte inferior de un tubo de vidrio se coloca verticalmente, en contacto con un líquido como el agua, se forma un menisco cóncavo; la tensión superficial succiona la columna líquida hacia arriba hasta que el peso del líquido sea suficiente para que la fuerza de la gravedad se equilibre con las fuerzas intermoleculares.
El peso de la columna líquida es proporcional al cuadrado del diámetro del tubo, por lo que un tubo angosto succionará el líquido en una longitud mayor que un tubo ancho. Así, un tubo de vidrio de 0,1 mm de diámetro levantará una columna de agua de 30 cm. Cuanto más pequeño es el diámetro del tubo capilar mayor será la presión capilar y la altura alcanzada. En capilares de 1 µm (micrómetro) de radio, con una presión de succión 1,5 × 103 hPa (hectopascal = hPa = 1,5 atm), corresponde a una altura de columna de agua de 14 a 15 m.
Dos placas de vidrio que están separadas por una película de agua de 1 µm de espesor, se mantienen unidas por una presión de succión de 1,5 atm. Por ello se rompen los portaobjetos humedecidos al intentar separarlos.
Entre algunos materiales, como el mercurio y el vidrio, las fuerzas intermoleculares del líquido exceden a las existentes entre el líquido y el sólido, por lo que se forma un menisco convexo y la capilaridad trabaja en sentido inverso.
Las plantas succionan agua del terreno por capilaridad, aunque las plantas más grandes requieren de la transpiración para desplazar la cantidad necesaria.
Por favor FÍSICOS ayúdenme.
ResponderEliminarVOY A PERDER MI TRABAJO COMO PROFESOR DE CIENCIAS
Necesito resolver este cuestionario.
Y los textos de física no me explican el fenómeno.
Interrogantes sobre la capilaridad:
Debido al campo eléctrico, la tensión superficial crea energía potencial en el fluido que sube por los capilares?, en las secuoyas por ejemplo, grandes volúmenes de sabia sube hasta 115 m. ganando gran cantidad de energía potencial gravitatoria?.
Esa energía potencial que gana el fluido al subir, se debe restar ¿donde?
¿El fluido pierde su tensión superficial? ¿O se transforma en energía potencial?
¿Su campo eléctrico se transforma en energía potencial? y el fluido arriba ya no tiene campo eléctrico?
¿De donde sale la energía que se necesitó para realizar el trabajo de subir el fluido?
¿De donde sale la energía potencial que ganó el fluido al subir?
La energía utilizada para subir y la energía potencial ganada se suman y esa suma ¿Donde se resta?
¿Como se explica el fenómeno de la capilaridad a la luz del Principio de conservación de la Energía?
Agradeciéndoles de antemano...
Saludos: Martinjaramilloperez@gmail.com