Ascenso capilar

Descripción

¿Qué es la tensión superficial?

Es un fenómeno que hace que la superficie del líquido se comporte como una lámina elástica. Si el fenómeno ocurre entre dos tipos de líquidos, se llama tensión de interfaz. En virtud de la propiedad de la tensión superficial , los líquidos siempre tienden a adquirir la menor superficie posible.

Una gota de agua siempre tiene la forma de una esfera, aunque una gota que cae puede adoptar varias formas debido a las diversas fuerzas que actúan sobre ella. Gracias a la tensión superficial se proporciona la tensión de pared necesaria para la formación de gotas o burbujas. La tendencia a minimizar la superficie provoca que la tensión de la pared se tire hacia dentro, dirigida hacia todos los lados, dando lugar así a una forma esférica.

Fuerzas cohesivas y adhesivas

Las fuerzas de cohesión son las fuerzas de atracción entre moléculas de tipo similar. Por ejemplo, las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua en un vaso. Las fuerzas adhesivas, por otro lado, son fuerzas de atracción entre moléculas de diferentes tipos. Por ejemplo, la fuerza de atracción entre las moléculas de agua de un vaso y las moléculas del vidrio.

Ascenso capilar

Todos sabemos que las plantas absorben agua del suelo para producir alimento (fotosíntesis). ¿Pero alguna vez te has preguntado cómo sucede esto? Para que el agua suba, tiene que trabajar contra la gravedad y, sin embargo, sucede. Este es otro fenómeno que se produce debido a la tensión superficial de los líquidos.

Si se coloca agua en un vaso de precipitados o en una probeta medidora estrecha, se puede ver que la superficie del menisco del agua no es recta. Forma una ligera depresión. En realidad, debido a las fuerzas adhesivas entre el agua y la superficie, el borde exterior se tira hacia arriba (en el caso de agua). A continuación se muestra una imagen que ilustra este efecto.

La película formada debido a la tensión superficial tiende a mantener la superficie en su lugar y, debido a esto, todo el líquido se eleva hacia arriba cuando los bordes se elevan.

Digamos que se coloca un tubo muy delgado y largo y estrecho en una tina de agua, las fuerzas adhesivas harán que el agua suba un poco en este tubo, ¿no es así? Cuando las fuerzas adhesivas son mayores que las fuerzas de cohesión entre las moléculas de agua, el agua tiende a subir.

La altura a la que sube el agua viene dada por la siguiente relación.

h = 2σ / ρrg

dónde,

• h es la altura de ascenso del líquido debido a la acción capilar
• σ es la tensión superficial del líquido
• ρ es la densidad del líquido
• g es la aceleración debida a la gravedad
• r es el radio del tubo

¿Qué crees que sucederá si las fuerzas cohesivas son mayores que las fuerzas adhesivas? Quizás la imagen que aparece a continuación le dé una pista.

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