Tensión superficial,capilaridad

Ley de Laplace: visitar el siguiente link ( buscar el power point)
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Visitar el siguiente link sobre tensión superficial y capilaridad.

www.ugr.es/~pittau/FISBIO/t5.pdf

Bibliografía:

J.W. Kane (2007). Física. Reverté.
Serway - Faughn. (2001). Física. Prentice Hall.
Wilson, Buffa, Lou. Física. Pearson.

Guía 6

Tensión superficial, capilaridad

1-¿Qué fuerza hay que realizar para mover un alambre que desliza sobre dos rieles, en forma de U, separados 20 cm si existe una capa de agua en el rectángulo formado por ellos? Υ = 0,073 N/m. Rta: 0,029 N

2- Cada una de las seis patas de un insecto produce una deformación circular en el agua de 1 mm de radio. ¿Cuál es el peso máximo del insecto para poder mantenerse sobre el agua? Υ = 0,073 N/m. Rta: 2,75 x 10 ^-3 N

3- ¿Cuál es la presión del gas en el interior de una burbuja de 1 mm de diámetro en el fondo de un vaso con agua hasta una altura de 12 cm? Υ = 0,073 N/m. Rta: 1468 N/m²

4- Un líquido con una tensión superficial de 0,04 N/m y una densidad de 1200 kg/m³ posee un ángulo de contacto de 120° con el material del que está formado un capilar de 0,2 mm de radio. ¿Qué diferencia de altura, con respecto al nivel de un gran recipiente, adquiere el líquido en el capilar? Rta: 0,017 m

5- Supón que el ángulo de contacto de la sangre con un capilar es cero, ¿Cuál es el radio del capilar si la sangre asciende por él 2 cm? Υ =0,058 N/m, δ= 1050 kg/m³. Rta: 5,6 x 10^-4 m

6- Podemos imaginar al xilema formado por conductos de 0,02 mm de radio que en su parte superior están cerrados por las hojas , que poseen unos poros de 5 nm (nanómetro)de radio. Determina: a) La máxima altura que puede alcanzar el agua en un capilar de 5 nm de radio)La máxima presión, debida a la tensión superficial, que puede aguantar uno de esos capilares. C)La máxima altura de un conducto si el agua que contiene aguanta una presión negativa de 32 atm.d)El caudal que atraviesa un conducto de un árbol de 30 m de altura, si la presión en su parte superior es in diez por ciento mayor que la necesaria para mantener la columna de agua. Υ =0,058 N/m, δ= 1000 kg/m³, ɳ= 0,001 Pa s. Rta: 2980 m, 2,92 x 10⁷ N/m²; 331 m; 6,15 x 10^-14 m³/s

7- ¿Cuál es la diferencia de presiones entre el interior y el exterior de un alveolo de 0,1 mm de radio cuya capa de fluido posee una tensión superficial  de 0,004 N/m? Rta: 80N/m².

8- En un experimento con un capilar de 0,5 mm de radio de un cierto material, se obtiene que el alcohol asciende hasta una altura de 1,09 cm. ¿Cuál es el ángulo de contacto entre el alcohol y el material del capilar? δ= 791 kg/m³, Υ =0,0454 N/m.Rta: 21°28´45¨

9-¿Hasta qué altura puede ascender el agua, 72,8 x 10^-3N/m, por un xilema de un árbol, si los más delgados tienen como mínimo un radio interno de 2,5 x 10 ^-2 cm? Suponer que el ángulo de contacto es cero. ¿Qué presión negativa haría falta para que el agua ascienda por un xilema hasta la copa de un árbol de 60m de altura? Rta: 5,9 x 10 ^-2 m; 5,8 atm

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