Capillarity , también conocido como Acción capilar , es el fenómeno de un líquido que se eleva o cae en un tubo estrecho o material poroso Debido a la interacción entre el líquido y la superficie sólida . Esta interacción surge de la tensión superficial , la fuerza que une las moléculas líquidas en la interfaz con otro medio.
Aquí hay un desglose de los conceptos clave:
* Tensión superficial: Esta es la fuerza por unidad de longitud que existe en la interfaz entre dos fluidos inmiscibles (como el agua y el aire). Es causado por las fuerzas cohesivas entre las moléculas dentro del líquido.
* Adhesión: La atracción entre las moléculas de diferentes sustancias, como el líquido y la pared del tubo sólido.
* Cohesión: La atracción entre las moléculas de la misma sustancia, como entre las moléculas de agua.
Cómo funciona:
1. Cuando un líquido entra en contacto con una superficie sólida, el equilibrio entre las fuerzas adhesivas y cohesivas determina el comportamiento del líquido.
2. Si las fuerzas adhesivas son más fuertes , el líquido "califica" la superficie, extendiéndose y formando un menisco cóncavo (curvado hacia arriba). Esto da como resultado una subida capilar .
3. Si las fuerzas cohesivas son más fuertes , el líquido no moja la superficie, formando un menisco convexo (curvado hacia abajo). Esto da como resultado depresión capilar .
La altura del aumento o depresión capilar está determinada por:
* Tensión superficial del líquido: Una mayor tensión superficial conduce a un mayor aumento.
* Ángulo de contacto entre el líquido y el sólido: El ángulo de contacto más pequeño (más humectación) conduce a un mayor aumento.
* Radio del tubo capilar: El radio más pequeño conduce a un mayor aumento.
* Densidad del líquido: Una mayor densidad conduce a un aumento más bajo.
* Aceleración debido a la gravedad: Una gravedad más alta conduce a un aumento más bajo.
Ejemplos de capilaridad:
* Agua que se eleva en un tubo de vidrio estrecho: Este es un ejemplo clásico de ascenso capilar.
* tinta extendida en papel: Las fibras del papel actúan como capilares, dibujando la tinta.
* Blood que fluye a través de los capilares: Los vasos sanguíneos estrechos actúan como capilares, lo que permite un transporte eficiente de oxígeno y nutrientes.
* Agua se filtra a través del suelo: El suelo actúa como material poroso, sacando agua a través de la acción capilar.
Importancia de la capilaridad:
La capilaridad juega un papel crucial en varios procesos naturales y tecnológicos, que incluyen:
* Fisiología vegetal: El transporte de agua en las plantas depende en gran medida de la acción capilar.
* Ciencia del suelo: La acción capilar influye en la retención y el movimiento del agua en el suelo.
* Mecánica de fluidos: La acción capilar es crucial en la microfluídica y otras aplicaciones que involucran sistemas de fluidos a pequeña escala.
* Procesos industriales: La capilaridad se utiliza en diversas industrias, como textiles, fabricación de papel e ingeniería química.
