La capilaridad y sus efectos sobre los estados de la materia

La capilaridad y sus efectos sobre los estados de la materia

David Santiago Martinez Moreno

Manuela Ramirez Tobon

Santiago Flórez Castro

Colegio Tercer Milenio

10°B

Odel “Charmer” Cuesta Rentería

14 de agosto de 2022

La capilaridad y sus efectos sobre los estados de la materia

Objetivos:

-Dar a entender que es la capilaridad en los diferentes estados de la materia y como se aplica este en la cotidianidad

-Mostrar como actúa la capilaridad en diferentes líquidos, como el agua o el mercurio

-Mostrar la capilaridad con ejemplos de la cotidianidad

El presente trabajo tiene como finalidad explicar a través de material de apoyo didáctico como se expresa la capilaridad y sus efectos sobre los estados de la materia. Esta actividad ayudará a los estudiantes a su aprendizaje acerca de los estados de la materia y sus derivados mediante diapositivas y una mostración que evidencia la investigación a continuación presentada.

En la práctica, los estudiantes podrán evidenciar a través de un experimento como la capilaridad se mantiene aun cuando la materia pasa por sus cambios habituales de la materia. Este tema nos permitirá entender la captación de líquidos en superficies sólidas y cómo esta misma puede verse reflejada en estados gaseosos. El líquido es uno de los tres estados agregados de la materia. Un líquido es un líquido (no un gas) que tiene un volumen  constante bajo  temperatura y presión constantes.

 Las moléculas de los líquidos y de los gases no están en posiciones fijas, como en el caso de los sólidos,  pueden moverse libremente, deslizándose unas sobre otras, lo que impide que la materia en estos estados tengan forma propia. por el cual un líquido tiene la forma de su recipiente. Esta diferencia entre sólidos y líquidos se debe a la fuerza de  sus enlaces intermoleculares. En los sólidos esta fuerza es lo suficientemente grande para mantenerlos en la misma posición, en los líquidos es muy pequeña para mantenerlos en su lugar, aunque es lo suficientemente grande para mantenerlos juntos.

Capilaridad.

La tensión capilar o capilaridad, se define como una propiedad física en su mayor parte agua, por la que logró pasar a través de un pequeño canal, siempre que esté en contacto con las paredes de dicho tubo y las paredes están lo suficientemente cerca.

La tensión superficial, además de las fuerzas de unión y cohesión, provoca el fenómeno capilar, que consiste en el ascenso o descenso de un líquido en el interior de un tubo de pequeño diámetro denominado tubo capilar. Si cogemos un tubo de vidrio muy fino, con un diámetro interior inferior a 1 mm, es decir, un tubo capilar, y lo sumergimos en un recipiente con agua, observaremos que el líquido sube por el tubo, alcanzando una altura superior a la que existe. En la superficie libre del líquido,  se debe a que el agua se pega (la fuerza de adherencia es mayor que la fuerza adhesiva) con el tubo interior y exterior, pero la fuerza adhesiva del líquido con la pared interior levantará el líquido para formar una columna de agua hasta que el peso de la columna sea igual a la fuerza adhesiva. Debido a la tensión superficial, los pequeños insectos pueden aterrizar o caminar sobre el agua; Si coloca con cuidado una hoja de afeitar o una aguja horizontalmente sobre la superficie del líquido, encontrará que no sale. La tensión superficial también es lo que hace que las gotas de  líquido y las pompas de jabón formen esferas. La tensión superficial, a su vez, es responsable de la resistencia que un líquido ejerce  a través de su superficie,  la tendencia  de las gotitas de líquido a formar una figura esférica, el ascenso del líquido en los tubos capilares y  la flotabilidad de objetos u organismos en la superficie del líquido. Termodinámicamente, la tensión  superficial es un fenómeno superficial y es la tendencia de un líquido a reducir su superficie hasta que su  potencial superficial sea mínimo, condición necesaria  para  el equilibrio. Dentro del líquido, la molécula está rodeada por otras  moléculas en todas las direcciones, por lo que la fuerza neta es cero.  Cerca de la superficie, la molécula está sólo parcialmente rodeada por otras

moléculas en el líquido, ejerciendo una atracción neta en el interior del  líquido.

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Capilaridad en fenómenos y expresado en la física

La penetración capilar en medios porosos comparte su dinámica con el flujo en tubos huecos, donde ambos procesos son resistidos por fuerzas viscosas. Por lo tanto, una de las herramientas comúnmente utilizadas para demostrar este fenómeno es el tubo capilar. Cuando el extremo inferior del tubo de vidrio se coloca en un líquido, como el agua, se forma un menisco cóncavo. La adhesión que se produce entre el líquido y la pared interna sólida empuja la columna de líquido hacia arriba hasta que hay suficiente masa líquida para que la fuerza de la gravedad supere estas fuerzas intermoleculares.

Ejemplos de la capilaridad en la cotidianidad

En el entorno construido, la penetración capilar está limitada por la evaporación, lo que provoca un aumento del contenido de  humedad en el hormigón y la mampostería, mientras que en la industria y la medicina diagnóstica, este fenómeno es cada vez más común y se explota cada vez más en el campo de los microfluidos basados ​​en papel.

 Fisiológicamente, la acción capilar es fundamental para drenar las lágrimas que se producen continuamente en el  ojo. En la esquina interna de los párpados se encuentran dos conductos lagrimales de pequeño diámetro, también conocidos como conductos lagrimales; Sus aberturas se pueden ver a simple vista en el saco lagrimal cuando los párpados están caídos.

-El aceite de una lámpara sube en la mecha por la acción del capilar.

  -La punta de  una pluma estilográfica se divide para formar un capilar estrecho de manera que la tinta sube continuamente hacia el cartucho o la  punta.

-La savia y el agua ascienden hasta las puntas de las hojas en forma de capilares.

 -Si un extremo de la toalla se sumerge en un balde de agua y el otro extremo se cuelga sobre el balde, la toalla  se humedecerá rápidamente debido a la acción capilar.

 - El suelo arenoso es más seco que el suelo arcilloso. Esto se debe a que los capilares entre los granos de arena no son lo suficientemente finos  para atraer  agua hacia  los capilares.

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