Tension Superficial
¿Que es la capilaridad?
La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Este fenómeno es responsable de la propensión 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.
Observe el fenomeno:
Video de ascensión capilar en dos suelos de distinta textura
¿Como se manifiesta 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 una fuerza 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.
Vea una ilustracion :
Diagrama de Cuerpo libre de agua en un tubo capilar
El hecho que las 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).
Vea una ilustracion:
Aplicaciones en Riego
- Las fuerza de tension superficial, junto con los poros y su distribucion, son responsables de la retencion de humedad en un suelo cualquiera.
Diagrama de retención de humedad en un suelo
- 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 zona radicular del cultivo. Por ejemplo, en sistemas de subirrigación, surcos y especialmente en riego por goteo.
Video del flujo en medio poroso de un gotero
- Para el cálculo de las dimensiones del bulbo húmedo en suelos homogéneos y uniformes utilice este programa.
Software para el cálculo de bulbo húmedo (Sepúlveda y Zazueta, 2004)
RECURSOS ADICIONALES
Video de ascensión capilar en dos suelos diferentes.
Ilustración comparando los meniscos del mercurio y el agua
Diagrama de cuerpo libre de agua en un tubo capilar.
Diagrama de retención húmeda en un suelo.
Video sobre el flujo en medio poroso de un gotero.
