Capilaridad y Viscosidad
Páginas: 7 (1579 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2011
Capilaridad
Definición
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.
La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Este fenómeno es responsable de lapropensión que tienen algunos materiales porosos a absorber agua. Por ejemplo, esponjas, telas, y el suelo. Nótese que los poros deben estar conectados para que el líquido pueda fluir a través del medio.
Aplicaciones de la Capilaridad
La capilaridad juega un papel importante en riego, particularmente en sistemas de riego que hacen uso de esta propiedad para distribuir el agua dentro de la zonaradicular del cultivo. Por ejemplo, en sistemas de subirrigación, surcos y especialmente en riego por goteo.
En la figura se observa que los contenidos de humedad del suelo a una misma energía de retención son diferentes según textura, además que los rangos de humedad del suelo entre dos energías de retención, (Por ejemplo, 1/3 y 15 bar) difieren también según textura. Estos antecedentes sonfundamentales al momento que se desea precisar la cantidad de humedad o agua aprovechable en el suelo (HA), desde un punto de vista agrícola.
Manifestación de la capilaridad en el agua
Cuando un tubo capilar de vidrio se pone en contacto con la superficie del agua, esta establece su ángulo de contacto con la pared del capilar. La tensión superficial alrededor del perímetro del tubo produce unafuerza con una componente vertical causando que el agua suba dentro del tubo hasta que el peso de la columna de agua equilibra la fuerza vertical generada por la tensión superficial.
Diagrama de Cuerpo libre de agua en un tubo capilar
“La columna de agua en un tubo capilar se eleva hasta que la componente vertical de la tensión superficial se equilibra con el peso de la columna.”
El hecho quelas fuerzas adhesivas en el agua sean mayores que las cohesivas, se manifiesta también en la formación de un menisco cóncavo (redondeado hacia abajo) en el extremo de la columna. Cuando las fuerzas cohesivas son mayores que las adhesivas, como en el caso del líquido mercurio, se forma un menisco convexo (redondeado hacia arriba).
Viscosidad
Definición
La viscosidad es el rozamiento internoentre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximaciónbastante buena para ciertas aplicaciones.
En la figura, se representa un fluido comprendido entre una lámina inferior fija y una lámina superior móvil. La capa de fluido en contacto con la lámina móvil tiene la misma velocidad que ella, mientras que la adyacente a la pared fija está en reposo. La velocidad de las distintas capas intermedias aumenta uniformemente entre ambas láminas tal comosugieren las flechas. Un flujo de este tipo se denomina laminar. Como consecuencia de este movimiento, una porción de líquido que en un determinado instante tiene la forma ABCD, al cabo de un cierto tiempo se deformará y se transformará en
En el SIU (Sistema Internacional de Unidades), la unidad física de viscosidad dinámica es el pascal-segundo (Pa·s), que corresponde exactamente a 1 N·s/m² o 1kg/(m·s).
La unidad CGS para la viscosidad dinámica es el poise (P), cuyo nombre homenajea al fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Se suele usar más su submúltiplo el centipoise (cP). El centipoise es más usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020 cP a 20 °C.
1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cm·s) = 0,1 Pa·s
1 centipoise = 1 mPa·s
Coeficiente de...
Definición
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.
La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Este fenómeno es responsable de lapropensión que tienen algunos materiales porosos a absorber agua. Por ejemplo, esponjas, telas, y el suelo. Nótese que los poros deben estar conectados para que el líquido pueda fluir a través del medio.
Aplicaciones de la Capilaridad
La capilaridad juega un papel importante en riego, particularmente en sistemas de riego que hacen uso de esta propiedad para distribuir el agua dentro de la zonaradicular del cultivo. Por ejemplo, en sistemas de subirrigación, surcos y especialmente en riego por goteo.
En la figura se observa que los contenidos de humedad del suelo a una misma energía de retención son diferentes según textura, además que los rangos de humedad del suelo entre dos energías de retención, (Por ejemplo, 1/3 y 15 bar) difieren también según textura. Estos antecedentes sonfundamentales al momento que se desea precisar la cantidad de humedad o agua aprovechable en el suelo (HA), desde un punto de vista agrícola.
Manifestación de la capilaridad en el agua
Cuando un tubo capilar de vidrio se pone en contacto con la superficie del agua, esta establece su ángulo de contacto con la pared del capilar. La tensión superficial alrededor del perímetro del tubo produce unafuerza con una componente vertical causando que el agua suba dentro del tubo hasta que el peso de la columna de agua equilibra la fuerza vertical generada por la tensión superficial.
Diagrama de Cuerpo libre de agua en un tubo capilar
“La columna de agua en un tubo capilar se eleva hasta que la componente vertical de la tensión superficial se equilibra con el peso de la columna.”
El hecho quelas fuerzas adhesivas en el agua sean mayores que las cohesivas, se manifiesta también en la formación de un menisco cóncavo (redondeado hacia abajo) en el extremo de la columna. Cuando las fuerzas cohesivas son mayores que las adhesivas, como en el caso del líquido mercurio, se forma un menisco convexo (redondeado hacia arriba).
Viscosidad
Definición
La viscosidad es el rozamiento internoentre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximaciónbastante buena para ciertas aplicaciones.
En la figura, se representa un fluido comprendido entre una lámina inferior fija y una lámina superior móvil. La capa de fluido en contacto con la lámina móvil tiene la misma velocidad que ella, mientras que la adyacente a la pared fija está en reposo. La velocidad de las distintas capas intermedias aumenta uniformemente entre ambas láminas tal comosugieren las flechas. Un flujo de este tipo se denomina laminar. Como consecuencia de este movimiento, una porción de líquido que en un determinado instante tiene la forma ABCD, al cabo de un cierto tiempo se deformará y se transformará en
En el SIU (Sistema Internacional de Unidades), la unidad física de viscosidad dinámica es el pascal-segundo (Pa·s), que corresponde exactamente a 1 N·s/m² o 1kg/(m·s).
La unidad CGS para la viscosidad dinámica es el poise (P), cuyo nombre homenajea al fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Se suele usar más su submúltiplo el centipoise (cP). El centipoise es más usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020 cP a 20 °C.
1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cm·s) = 0,1 Pa·s
1 centipoise = 1 mPa·s
Coeficiente de...
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