Cuando se vierte agua sobre un material poroso, como el ladrillo, ¿qué fuerzas provocan la humectación del ladrillo (es decir, la absorción de agua por el ladrillo)? ¿Es la gravedad, la fuerza capilar o ambas? Normalmente, la acción capilar provoca el ascenso del agua en lugar de succionarla hacia abajo, por lo que creo que en esta situación sólo actúa la gravedad. ¿Es esto cierto?
Respuestas
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heather
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548
La ecuación de Young para la humectación completa es
$\psi = 2 \sigma / r p g$
donde $\psi$ es el potencial capilar, $r$ es el radio del poro, que es también la curvatura de la superficie del líquido, y $\sigma$ es la tensión superficial del líquido. Esto me hace pensar que los efectos de la gravedad son realmente insignificantes en esta situación, comparados con fuerzas como la tensión superficial.
Creo que, por tanto, la fuerza capilar es lo principal a tener en cuenta en la humectación de algo poroso, como un ladrillo, aunque la gravedad pueda tener un pequeño papel.
Encontrará información sobre la ecuación aquí . Espero que le sirva de ayuda.
Zero
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545
La capilaridad es la responsable de mojar el ladrillo. Es mejor pensar en términos de energía superficial. El agua tiene dos superficies, una en contacto con el aire circundante y otra en contacto con el ladrillo. Si la energía superficial de la interfase agua-ladrillo es menor que la de la interfase agua-aire, el agua fluirá de forma que aumente su contacto con el ladrillo y disminuya su contacto con el aire, reduciendo así su energía superficial total. Así es como se consigue la humectación.
La capilaridad no provoca necesariamente un movimiento ascendente del agua. En un tubo capilar, ocurre que para aumentar su contacto con la superficie del vidrio debe desplazarse hacia arriba. Por supuesto, a medida que asciende, la energía potencial de la columna de agua aumenta a pesar de que su energía superficial disminuye, por lo que se detiene a una altura en la que su energía total es mínima.
El flujo en los poros finos no se rige por la gravedad (en el sentido de que no es significativa), a menos que se trate de grandes cambios de altura. Busque la definición de número de Weber.
