Sobre el fenomen de capil·laritat: és el mateix, el volum d’aigua que hi ha en 2 capil·lars de diferent diàmetre (o tubs de diferent diàmetre), que posem en un recipient amb aigua per provocar que l’aigua pugi per capil·laritat? Gràcies!
No. L’alçada a la qual un fluid com l’aigua pot pujar per un tub capil·lar depèn de la densitat del fluid, la tensió superficial de l’aigua, l’angle del menisc que forma l’aigua amb el vidre, la gravetat i el radi del capil·lar (llei de Jurin).
Suposem dos capil·lars, un de radi r1 i l’altre de radi r2.
La tensió superficial, l’angle del menisc, i la resta de paràmetres tenen el mateix valor en els dos tubs, de manera que l’altura a la que arribaria l’aigua en cada capil·lar seria:
h1= k/r1 (on k és una constant)
h2= k/r2 (on k és la mateixa constant).
És a dir, que quan més petit sigui el radi, major serà l’altura.
Si suposem tubs capil·lars de secció circular el volum de l’aigua que puja per capil·laritat fins que compensa el pes de la columna d’aigua seria V=πr2·h (la superfície de la secció del tub, πr2 , per l’alçada de l’aigua, h). Així doncs:
V1 = πr12·h1 = πk·r1
V2 = πk·r2
És a dir, que si el radi d’un capil·lar és el doble de l’altre, r1=2r2
H1= k/r1
H2=k/r1/2 =2 h1
V1= C· r1
V2 = C·r1/2 = V1/2
O sigui que, si doblem el radi del capil·lar l’altura a la que arriba l’aigua disminueix a la meitat, i el volum el doblem. Per tant, no es manté constant el volum.
Respondre