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.

En un recipiente se cierte agua (coloreada de un cierto tinte para ver con mayor claridad ek efecto que se produce).

Se introduce en el recipiente un tuvo cristal alargado y estrecho. Inmediatamente parte de agua del recipiente ascenderá por el tubo hasta alcanzar una altura determinada, esta altura será tal que el peso del líquido que quede dentro del tubo sea igual a la tensión superficial de dicho líquido.

Si se tuviese un tubo tan fino como el de un cabello, la cantidad de liquido ascenderá mucho mas en altura, pero el peso del liquido que queda dentro del tubo también es igual a la tensión superficial de dicho liquido.

A este fenómeno se le conoce como capilaridad liquida.

Si tomamos un tubo de cristal grueso comunicado con uno fino y echamos agua en el se vera como en el tubo grueso el agua alcanza menos altura que en el fino, como se ilustra en la figura a la izquierda.

Si hacemos la misma prueba con mercurio en vez de con agua resultara que en el tubo grueso el mercurio alcanza mas altura que en el fino.

Ademas, en el primer caso, se puede ver que el agua se une con la pared del tubo (menisco) de forma cóncava, mientras que con el mercurio lo hace de forma conveza.

……

En palabras mas sencillas, cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, esta asciende por el capilar como si trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente.

El liquido sube hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del liquido que llena el tubo. Este es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Sin embargo, cuando la cohesion de un liquido es mas potente que la adhesión

PRESENTACION DE DATOS

Formula de la altura (h) a la que asciende un líquido en el capilar:

h=2∗σ∗cosθγ∗r

σ : Tensión superficial, unidades de fuerza por unidad de longitudθ: Angulo de contactoγ : Peso específico del líquido, en N /m3

r: Radio del tubo, en mh: Ascenso capilar, en m

A partir de esta fórmula se calculó el ascenso capilar del agua para cada uno de los capilares utilizados en el laboratorio. Los diámetros internos de los capilares tienen valores distintos y correspondientes a 3,6mm; 2,40mm; 2,10mm; 1,85mm; 0,75mm y 0,50mm.

Por otra parte, teniendo en cuenta que el agua se une con la pared del tubo (menisco) de forma cóncava el valor de θ es de cero. Además, según la temperatura tomada del agua, de 15oC, el valor correspondiente en la tabla 3.1 (Tensión superficial (σ ) del agua a presión atmosférica) de σ es de 0,0741 N /m.

El peso específico del agua (γ ) es 9,79KN /m3=9790N /m3.

Capilar 1

Diámetro Interno (DI ) = 3,6mm= 3,6∗10−3m

r=DI /2=3,6∗10−3m /2=1,8∗10−3m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos0 )

(9790N

m3 )∗(1,8∗10−3m )

=0.1482

Nm

17,622N

m2

=8,41∗10−3m

Capilar 2

Diámetro Interno (DI ) = 2,40mm= 2,4∗10−3m

r=DI /2=2,4∗10−3m /2=1,2∗10−3m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos0 )

(9790N

m3 )∗(1,2∗10−3m )

=0.1482

Nm

11,748N

m2

=0,0126m

Capilar 3

Diámetro Interno (DI ) = 2,10mm= 2,1∗10−3m

r=DI /2=2,1∗10−3m /2=1,05∗10−3m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos0 )

(9790N

m3 )∗(1,05∗10−3m )

=0.1482

Nm

10,28N

m2

=0,0144m

Capilar 4

Diámetro Interno (DI ) = 1,85mm= 1,85∗10−3m

r=DI /2=2,4∗10−3m /2=9,25∗10−4m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos 0 )

(9790N

m3 )∗(9,25∗10−4m)

=0.1482

Nm

9,056N

m2

=0,0164m

Capilar 5

Diámetro Interno (DI ) = 0,75mm= 7,5∗10−4m

r=DI /2=2,4∗10−3m /2=3,75∗10−4m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos 0 )

(9790N

m3 )∗(3,75∗10−4m )

=0.1482

Nm

3,671N

m2

=0,04m

Capilar 6

Diámetro Interno (DI ) = 0,50mm= 5∗10−4m

r=DI /2=2,4∗10−3m /2=2,5∗10−4m

h=2∗σ∗cosθγ∗r

=2∗(0,0741

Nm )∗(cos 0 )

(9790N

m3 )∗(2,5∗10−4m)

=0.1482

Nm

2,448N

m2

=0,061m

Después de haber calculado “h”, ascenso capilar del agua para cada uno de los capilares, se prosiguió a comparar estos resultados con los resultados tomados en laboratorio, aquellos que eran la medición manual del ascenso capilar del agua. De esta manera, se determinó el porcentaje de error de los resultados medidos utilizando la fórmula:

%E=|Medido−Calculado|

Medido∗100

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Al final se obtuvo un registro de valores del ascenso capilar del agua, destacando el ascenso capilar medido y teórico, además del porcentaje de error resultante, como se puede apreciar en el siguiente cuadro:

Cuadro 1. –Registro de valores de ascenso capilar

Diámetro capilar interno (mm)

Temperatura agua (C)

Ascenso capilar medido (mm)

Ascenso capilar medido (cm)

Ascenso Capilar Teórico (m)

Ascenso Capilar Teórico (cm)

Porcentaje de error (%)

3,6 15 44,6 4,46 0,00841 0,841 81,12,4 15 46,25 4,625 0,00174 0,174 96,22,1 15 48,85 4,885 0,0144 1,44 70,5

1,85 15 52,8 5,28 0,0164 1,64 68,90,75 15 66,1 6,61 0,04 4 39,5

0,5 15 74 7,4 0,061 6,1 17,6