15 Ejemplos de Capilaridad
La capilaridad, una característica de los líquidos, es el fenómeno que hace que la superficie de un fluido que entra en contacto con un cuerpo sólido, suba o baje. Además de que puede mojar o no al elemento en cuestión.
Esta propiedad depende de la tensión superficial del líquido. Esta tensión proporciona una resistencia al nuevo objeto que entra en contacto con el líquido. La tensión superficial se relaciona con la cohesión del fluido que estemos observando.
Dependiendo de la tensión superficial que se encuentre en ese momento, el líquido puede subir o bajar por el tubo capilar. Por eso se le conoce como capilaridad.
A menor cohesión de las moléculas del líquido, el fluido se adhiere al nuevo cuerpo que entra en contacto con él. Se dice que entonces el líquido moja al nuevo cuerpo y asciende por el conducto. El ascenso continuará hasta que la tensión superficial se equilibre.
Ejemplos destacados de capilaridad
Tensión superficial en insectos
Algunos insectos pueden caminar por el agua, esto se debe a que el peso del insecto queda compensado por la resistencia del agua al ser deformada.
Tubo capilar de vidrio
Si introducimos un tubo de vidrio en un recipiente con agua, el nivel del agua subirá por el tubo.
Si introducimos un tubo de mayor diámetro, el agua se quedará a un nivel más bajo. La superficie del líquido se quedará con una forma cóncava llamada menisco
Tubo capilar en mercurio
Si introducimos un tubo capilar en el mercurio, el nivel de este subirá por el tubo pero a menos medida que el agua.
Además su superficie presentará una curvatura convexa de menisco invertido
Tensión superficial en hojas
Al igual que ocurre con los insectos, la tensión superficial que se crea hace que la hoja o algunas flores floten en el agua sin que se hundan, pese a que su peso es mayor que el del agua.
Alimentación de las plantas
A través del fenómeno de la capilaridad, las plantas extraen el agua del suelo y lo transportan a sus hojas.
A través de los tubos capilares de las plantas ascienden los nutrientes hasta llegar a todas las partes de la planta.
Ascenso de la savia en los árboles
La savia asciende a lo largo del árbol gracias al proceso de capilaridad. El ascenso se debe a que en las hojas se produce una evaporación del líquido que hace que se produzca una presión negativa en el xilema, haciendo que la savia ascienda por la acción de la capilaridad. Puede llegar a alcanzar una altura de 3 km de ascenso.
Con una servilleta de papel
Si colocamos una servilleta de papel que toque la superficie del agua y que salga del recipiente, mediante el proceso de capilaridad el agua puede desplazarse por la servilleta llegando a salir del recipiente.
Transferencia de agua
Al igual que podemos hacer que el líquido salga del recipiente, como en el ejemplo anterior, si conectamos dos recipientes a través de un material absorbente como puede ser una servilleta de papel, el agua de un recipiente pasará al otro.
Detergentes y jabones sobre el agua
Existen algunos detergentes y jabones que tienen compuestos químicos que hacen que se depositen sobre el agua y la tensión superficial les impide hundirse.
Ascensión del agua en el suelo
La capilaridad de algunos suelos hace que el agua ascienda a través del terreno hasta superar el nivel freático pese a que es un movimiento contrario a la gravedad.
Humedad en las paredes
La capilaridad que presentan algunas paredes hace que el agua se filtre en ellas y entre en las casas.
Esto provoca que en las casas haya mayor concentración de moléculas de agua en el aire lo que se conoce como humedad.
Mojar galletas
Cuando en el desayuno mojamos las galletas en la leche, la acción de la capilaridad hace que la leche entre en la galleta aumentando así la capacidad de líquido de la misma.
Al ascender la leche por la galleta, deshace las fuerzas de cohesión del sólido y por eso la galleta se rompe.
Velas de mantequilla
Si cogemos un trozo de mantequilla y le clavamos una mecha y la encendemos con una cerilla, está arderá.
Sin embargo la mantequilla que está en contacto con el oxígeno del aire no arde. Esto sucede porque la capilaridad de la vela permite que la mantequilla derretida suba por la mecha y funcione a modo de carburante de combustión.
Terrones de azúcar
La capilaridad de los terrones de azúcar hace que si los ponemos en contacto con un líquido, como puede ser el agua, los terrones lo absorban de manera que retienen el líquido dentro de ellos.
Si el líquido está en mayor concentración que el terrón de azúcar, puede conseguir que las fuerzas de cohesión del mismo se rompan.
Capilaridad con las flores
Para observar el fenómeno de capilaridad que se produce en las plantas, podemos sumergir el tallo de una flor en un recipiente con un colorante.
A través de la capilaridad de la flor, el agua ascenderá hasta sus pétalos y cambiará el color de los mismos.
Capilaridad de los terrenos
Para que el agua suba a la superficie de un terreno, el terreno tiene que ser poroso. Cuanto más poroso sea el terreno, las fuerzas de adherencia del agua serán menores, por lo que el agua se filtrará más.
Por ejemplo, los terrenos con arena y grava al ser más porosos drenan el agua rápidamente, mientras que los terrenos arcillosos, el agua no se drena y forma charcos, ya que los poros son mucho más pequeños.
Referencias
- Peiris M. G. C. , Tenmakone K.. Rate of rise of a liquid in a capillary tube. J. Phys. 48 (5) May 1980, pp. 415
- ROWLINSON, John Shipley; WIDOM, Benjamin. Molecular theory of capillarity. Courier Corporation, 2013.
- MULLINS, William W. Flattening of a nearly plane solid surface due to capillarity.Journal of Applied Physics, 1959, vol. 30, no 1, p. 77-83.