La acción capilar permite que un líquido se eleve hacia arriba contra la fuerza de gravedad. Es un fenómeno natural importante en el que es el principio de funcionamiento de varios procesos naturales y artificiales. En este post de ScienceStruck, descubriremos qué es la acción capilar, y echaremos un vistazo a algunos de sus ejemplos importantes.
¿sabía Usted?,
en algunos pares de materiales, incluidos el mercurio y el vidrio, las fuerzas intermoleculares dentro del líquido (mercurio), superan a las existentes entre el sólido (vidrio) y el líquido (mercurio). En tales casos, la acción capilar tiende a funcionar al revés.
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¡trabajemos juntos!
cuando levantamos algo del suelo, trabajamos contra la gravedad., Somos capaces de hacerlo porque somos criaturas móviles con huesos y músculos que producen suficiente fuerza mecánica para superar la atracción gravitacional. Así, por ejemplo, si queremos beber agua, simplemente la recogemos en un recipiente y la llevamos a la boca.
Pero ¿qué pasa con las criaturas no móviles como el árbol y las plantas? Sin ser capaces de cualquier forma de movimiento, ¿cómo son capaces de superar la gravedad y elevar el agua a varias partes de su sistema? La respuesta está en la acción capilar.,
La acción capilar es un fenómeno interesante que ayuda a las plantas a elevar el agua sin necesidad de movimiento. Pero eso no es todo. La acción capilar también tiene muchas otras aplicaciones en la física, la química, así como en la vida cotidiana. En las secciones siguientes, trataremos de entender la acción capilar y su funcionamiento. También echaremos un vistazo a algunos de sus ejemplos comunes.,
definición de acción capilar
La acción capilar se define como el movimiento de líquidos dentro de espacios muy estrechos sin la ayuda de, y la mayoría de las veces en oposición a, fuerzas externas como la gravedad. Ocurre debido a la fuerza molecular de atracción que existe entre un líquido y sus superficies sólidas circundantes.,
si el diámetro de un tubo es lo suficientemente pequeño, entonces una combinación de tensión superficial causada por la cohesión dentro del líquido y las fuerzas adhesivas entre el líquido y el recipiente, hace que el líquido se levante y se eleve dentro del tubo. Por lo tanto, la acción capilar resulta de la presión creada debido al efecto combinado de cohesión y adhesión, que hace que el líquido trabaje contra la fuerza de gravedad.
física detrás de la acción capilar
de la sección anterior, está claro que la acción capilar es el resultado de la tensión superficial y la adhesión., Vamos a discutir lo que cada uno de estos Términos significa.
la Tensión Superficial
la tensión Superficial es un fenómeno que se produce como resultado de la cohesivo de las fuerzas que actúan entre las moléculas de un líquido. Las moléculas líquidas presentes en la superficie de un líquido no están rodeadas por otras moléculas líquidas en todos los lados. Como tales, tienden a cohesionar más fuertemente a aquellos que son similares a ellos. Este aumento en la atracción inter-molecular entre las moléculas presentes en la superficie de un líquido se conoce como tensión superficial.,
la tensión superficial resulta en la formación de una capa fuertemente unida de moléculas en la superficie de un líquido, lo que hace que sea más difícil para un objeto moverse libremente en comparación con cuando está completamente sumergido.
la Cohesión y la Adherencia
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Las moléculas en un líquido experimentan dos tipos de fuerzas de atracción inter-moleculares., Cuando la fuerza de atracción está entre moléculas similares, es decir, entre las moléculas de un líquido, se denomina cohesión. El fenómeno de la tensión superficial, discutido anteriormente, es un ejemplo de fuerzas cohesivas entre las moléculas en la superficie de un líquido y las presentes en el resto del mismo. La cohesión es también la razón por la que las moléculas en una gota de agua se mantienen unidas dándole su forma característica.
El otro tipo de fuerza de atracción es el visto entre a diferencia de las moléculas, es decir, entre las moléculas de un líquido y de un sólido., Estas fuerzas se conocen como fuerzas adhesivas.
por ejemplo, cuando una superficie sólida, como un tubo de vidrio, se coloca en la superficie del agua, el fenómeno de adhesión hace que las moléculas de agua sean atraídas por las moléculas de vidrio. En el caso de un tubo estrecho, las fuerzas adhesivas aumentan en comparación con las fuerzas cohesivas que actúan entre las moléculas de agua en la superficie, lo que hace que el agua se eleve dentro del tubo. Este fenómeno se conoce como acción capilar. Es interesante notar que cuanto más estrecho es el tubo, más alto se eleva el agua en su interior debido a la acción capilar.,
la Acción Capilar Experimento
El siguiente es un simple experimento que se puede realizar en el hogar que demuestra la acción capilar de agua.
Requisitos
◆ Una taza llena de agua
◆ Una taza vacía
◆ toallas de Papel
Procedimiento
vuelta de tuerca juntos un par de toallas de papel hasta que se forme algo parecido a un trozo de cuerda. Esto actuará como el conducto que transfiere el agua de una taza a otra. Coloque un extremo de la toalla de papel retorcido en la taza llena de agua, y el otro en la taza vacía.,
observación
La toalla de papel comienza a mojarse cada vez más a medida que el agua de la taza llena se eleva y viaja a través de la toalla de papel retorcida y comienza a llenar la taza vacía. Después de unos minutos, la taza vacía comienza a llenarse de agua. Esto continúa hasta que hay una cantidad uniforme de agua en ambas tazas.
inferencia
La toalla de papel tiene poros diminutos dentro de ella que actúan como capilares. Las fuerzas adhesivas entre las moléculas de agua y las moléculas de la toalla de papel son mayores que las fuerzas cohesivas entre las moléculas del agua en sí., Por lo tanto, cuando la toalla de papel se pone en contacto con el agua llenada en la taza, el agua sube a través de ella debido a la acción capilar y comienza a llenar la taza vacía hasta que ambas tazas tengan una cantidad igual de agua en ellas.
ejemplos de acción capilar
Hay varios ejemplos de acción capilar en la naturaleza, así como en aplicaciones hechas por el hombre. La siguiente es una lista de algunos de los más comunes de entre ellos.
Ojos
la acción Capilar permite el drenaje del líquido lagrimal que se produce constantemente en los ojos., En la esquina interna de los ojos, detrás de los párpados, están presentes dos canalículos que tienen un diámetro diminuto, conocidos como conductos lacrimales. Sus aberturas se pueden ver a simple vista dentro de los sacos lacrimales cuando los párpados están invertidos. El líquido lagrimal desde el interior de los ojos se eleva hacia los conductos lagrimales hasta que son expulsados.
toalla de Papel
toallas de Papel tienen pequeños poros presentes en ellos. Cuando entran en contacto con un líquido, la acción capilar permite que el líquido se mueva hacia arriba en la toalla, permitiendo así que las toallas de papel empapen el líquido.,
Esponja
Las esponjas tienen más poros en ellas en comparación con las toallas de papel. Estos poros actúan como diminutos capilares, haciendo que absorban una gran cantidad de líquidos.
Plumas Estilográficas
Si observa de cerca el plumín de una pluma estilográfica, notará que está dividido en dos. A través de esta estrecha hendidura, una delgada línea de tinta sale del depósito, lo que le permite escribir en un papel. El movimiento de la tinta se debe en parte a la fuerza de gravedad que actúa sobre la tinta tirando hacia abajo, y en parte debido a la acción capilar.,
cromatografía de capa delgada
la cromatografía de capa delgada funciona según el principio de la acción capilar para separar los diferentes analitos de una mezcla de solventes. Se realiza utilizando una hoja de vidrio, plástico o papel de aluminio recubierto con una capa delgada de material adsorbente. Cuando esta lámina se coloca en la mezcla de solventes, los diferentes analitos en ella ascienden debido a la acción capilar, pero a diferentes velocidades que permiten la separación.
Velas
Una vela se quema debido a la acción capilar., Cuando la mecha de una vela encendida, el calor de la llama hace que la cera se derrita. La cera fundida se extrae a través de la mecha por acción capilar y suministra el combustible necesario para sostener el fuego y mantener la vela encendida.
Plantas
la acción Capilar en las plantas es uno de los procesos más importantes que les ayuda a sobrevivir. Las raíces de las plantas extraen agua del suelo a través de la acción capilar y, por lo tanto, la suministran a varias partes de la planta, incluidos los tallos, las ramas y las hojas.,
Por lo tanto, la acción capilar es una propiedad de los líquidos, en donde los líquidos son capaces de viajar a través de espacios estrechos o capilares en sólidos, sin la ayuda de ninguna fuerza externa. Es un fenómeno natural importante que tiene varias aplicaciones en la naturaleza, así como en aplicaciones hechas por el hombre.
