LABORATORIO DE MECANICA DE LOS FLUIDOS

CORPORACION UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC

CAPILARIDAD

OBJETIVOS Determinar la capilaridad producida por varios líquidos para tubos capilares de varios tamaños, a una presión atmosférica determinada y temperatura determinada. MARCO TEORICO Alrededor de cada molécula de un líquido en reposo se desarrollan fuerzas moleculares de cohesión, que actúan dentro de una pequeña zona de acción de radio r. Las moléculas del líquido que se encuentran a una profundidad mayor que r producen fuerzas de tracción que compensan; lo contrario acontece con las moléculas que se encuentran dentro de la capa de espesor r en la proximidad de la superficie libre. Dentro de esta capa se ejercen fuerzas resultantes de cohesión en dirección hacia el líquido, por lo reducido de las fuerzas de cohesión del medio que se encuentra encima de la superficie libre. Estas fuerzas impulsan a las moléculas inferiores a un movimiento ascendente, que solo es posible al desarrollarse un trabajo por el movimiento de las moléculas, equivalente al crecimiento de energía potencial ganado por las mismas. LA CAPILARIDAD es el producto de la unión de tres fuerzas que intervienen en un líquido contenido en un recipiente. Estas tres fuerzas son las fuerzas de Cohesión, la Tensión Superficial y la fuerza de adhesión. La fuerza de COHESIÓN es debido al intercambio de las moléculas dentro de un fluido debido a que este intercambio se da desde abajo hasta arriba existen moléculas en la superficie que no tienen con quien realizar el intercambio por ello se crea una capa de Stress o tensión en la superficie del fluido que es lo que se denomina TENSION SUPERFICIAL. Por medio a esta TENSION SUPERFICIAL es que existe el denominado Menisco, que no es más que la pequeña capa de moléculas formada por la tensión. La Capilaridad o el ascenso capilar (h) se obtiene mediante la siguiente fórmula.

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h = 4 * * cos

* D

Donde:

= Tensión superficial D = Diámetro del tubo. = Peso especifico del fluido. = Ángulo de contacto.

La altura a la cual un líquido es elevado en un tubo capilar es inversamente

Proporcional al radio del tubo. La capilaridad es la responsable del rápido mojado y la retención de líquidos en telas y papeles absorbentes. La fuerza DE ADHESIÓN es debida a la atracción que ejerce las moléculas del líquido con las moléculas de las paredes del recipiente que lo contiene. Se dice que cuando las fuerzas de adhesión son mayores que las de cohesión la forma del menisco es cóncavo. Y cuando las fuerzas de cohesión son mayores que las de adhesión el menisco es convexo. INSTRUMENTOS. Tubos capilares de diámetros diversos. Sustancias a ensayar. (Agua, alcohol, cetona, mercurio) Vernier Regla Becker Soporte universal Tubos de ensayo

PROCEDIMINETO

Asegúrese de que los tubos capilares estén totalmente limpios.

Llénese el Becker con el líquido a ensayar.

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Insertar los tubos capilares en el líquido hasta el nivel superior completamente vertical.

Observar en el tubo capilar el ascenso del líquido. En especial la rapidez con que alcanza su altura.

Tomar las alturas alcanzadas en los diferentes tubos.

Repetir los pasos anteriores para los demás líquidos a ensayar y con diferentes diámetros.

GUIA DE SINTESIS.

Cuál de los líquidos ensayados asciende con mayor rapidez y por qué?

Cuál de los líquidos ensayados alcanza mayor altura y por qué?

Que aplicabilidad tiene la propiedad de la capilaridad en la industria? Cite ejemplos.

Qué efecto tiene el fenómeno de la capilaridad en las cimentaciones y muros de edificaciones cuando esta se presenta en los suelos de soporte?

Que recomendaciones preventivas se deben hacer para evitar problemas en las estructuras?

Que métodos existen para la reparación y protección de las estructuras que han sido afectadas por este fenómeno?