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  • 4 nov. 2010

    Tensión Superficial


    El agua posee cierta tensión superficial (75 Dinas/cm = 0.0764 gr/cm). En tubos muy estrechos (tubos Capilares) esta propiedad se manifiesta por la ascensión por si misma formando un menisco. Cuanto más estrecho el tubo, más sube el agua, y cuando se logra el equilibrio, el menisco toma la forma de una
    semiesfera de diámetro igual al del tubo.
    El menisco formado se caracteriza por tener un desnivel de presión, así, la presión en el lado convexo es siempre menor que la existente en el lado cóncavo. Lo anteriormente expuesto se puede probar con el experimento siguiente:
    Si mediante el dispositivo en contacto con la superficie de agua, se inyecta aire hasta alcanzar una presión “P”, el líquido sede ante esta presión formándose un menisco. Justamente antes de romperse el menisco, este tiene la forma semiesférica de diámetro “D”.
    ANGULO DE CONTACTO
    Un líquido abierto al aire, contenido en un recipiente toma de acuerdo a las leyes de la hidrostática las superficies siguientes:
    Si consideramos una molécula superficial del líquido en la vecindad con la pared sólida, esta va a estar sujeta a dos tipos de fuerzas:
    ASCENSION CAPILAR
    Se ha visto que el menisco alcanza su máxima curvatura asemejándose a la forma semiesférica (en tubos capilares).
    EFECTOS CAPILARES
    La tensión superficial en un líquido es debido a la atracción intermolecular. Las fuerzas de atracción que se ejerce entre moléculas en el seno del fluido se contrarrestan, mas no así en las moléculas superficiales originándose un estado de tensión en toda superficie abierta.
    Uno de los principales efectos es el de la ascensión capilar en tubos verticales. Si consideramos que Ts= 75 dinas/cm = 0.0764 gr/cm; la ascensión capilar por efectos de la tensión superficial agua-aire será:
    PROCESO DE CONTRACCION DE SUELOS FINOS.
    Un suelo saturado presenta una superficie brillante que se torna opaca al evaporar el agua debido a la formación de los meniscos en los poros del suelo Al seguir el proceso de evaporación, los meniscos van disminuyendo de radio de curvatura generando en consecuencia presiones sobre las partículas sólidas que se comprimen por tales efectos hasta tal punto de que las presiones no pueden producir más deformaciones, en ese instante, comenzará la retracción de los meniscos hacia el interior de la masa del suelo; ese momento está señalado por el cambio de coloración de oscuro a claro.
    En el suelo, los poros y canalículos son de diámetro muy variados, por lo que los meniscos que se forman irán gradualmente disminuyendo en su radio de curvatura hasta alcanzar el radio más pequeño para el que el menisco totalmente desarrollado produzca en el suelo la máxima presión capilar que pueda deformar a la estructura al máximo. En ese instante, el suelo habrá alcanzado el Límite de Contracción, cualquier evaporación de agua posterior causará únicamente la retracción de los meniscos hacia el interior de la masa, sin cambios volumétricos.


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