UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica ASCENSO CAPILAR RESUMEN: el objeto de este trabajo es determinar la altu altura ra que que sube ube el agu agua y el alco alcoho holl por un tubo tubo de 1 mm de diám diámet etrro
Asim Asimis ismo mo damo amos
a
cono conoc cer sobr sobre e
el conc concep epto to de
capilar capilarida idad d Ademá Además s mostra mostramo mos s como como los líquid líquidos os ascien asciende de por el tubo tubo capi capilar lar e!pe e!peri rime ment ntal alme ment nte" e" tamb tambié ién n calc calcul ulam amos os la altu altura ra te#ricamente $icho lo anterior en laboratorio el agua ascendi# %& cm y el alcohol 1% cm" por otro lado te#ricamente el agua ascendi# & cm y el alco alcoho holl 11 11 cm cm 'inal inalme ment nte e logra logramo mos s (er (er y comp compar arar ar lo e!perimental con lo te#rico
I. INT INTRODUCC DUCCIÓ IÓN N El mo(imiento de líquidos dentro de espacios peque)os depende de esta esta acci acci#n #n de capi capila larid ridad ad** es deci decir" r" es la prop propie ieda dad d de apli aplica carr fuer+as sobre ,uidos mediante tubos -nos o medios porosos ./obert 0 ott" %223* 'ran+ini" 45 6 'innemore" E4" 17778
I.1.
OBJETIVOS PRINCIPAL •
$eterminar la altura a la que sube el agua y el alcohol en el tubo capilar
ESPECÍFICOS •
ostra ostrarr como asciendan el agua y el alcohol por un
•
tubo
capilar"
(enciendo
la
fuer+a
de
la
gra(edad 9omparar la altura te#rico y la altura e!perimental de los líquidos
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II.
Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica MARCO TEÓRICO II.1. CAPILARIDAD El fen#meno de tensi#n super-cial y el (alor de la relaci#n de la adherencia entre el líquido y el s#lido a la cohesi#n del líquido originan la atracci#n capilar 9uando" el líquido moja al solido quiere decir que la adhesi#n predomina sobre la cohesi#n* en este caso la acci#n de la tensi#n super-cial es causa de la formaci#n de meniscos y de que el líquido se ele(e dentro de un tubo de diámetro muy peque)o que se sumerge (erticalmente en él" llamado tubo capilar El mo(imiento del agua en el suelo se considera que tiene lugar por capilaridad" por lo tanto" la estructura física del mismo se puede considerar que está formado por un n:mero muy grande de tubos capilares . ;treeter" et al" 1777* < &8 9uando el ángulo de contacto entre el líquido y el s#lido se conoce" la altura capilar H puede calcularse si se supone una cierta forma de menisco π D δ cos θ=( π D θ 4 δ cos ¿ ¿ H =¿
2
/ 4 ) Hγ
???? .* 'ran+ini" 45 6 'innemore" E4"
17778
$#nde@ H es la altura capilar medida" super-cial"
δ
es la tensi#n
θ es el ángulo que hace la tensi#n con la pared
del tubo" $ es el diámetro del tubo capilar y especí-co del ,uido
III. METODOLOGÍA III.1. MATERIALES Tubo de 1 mm de d!me"#o. De$%&"o.
γ es el peso
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Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica Te#m%me"#o. L'(udo& )*+u* , *-o/o-0. III.. PROCEDIMIENTO AGUA Medmo& -* "em$e#*"u#* T ° =¿ 23C
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ALCO8OL ETÍLICO Medmo& -* "em$e#*"u#* T ° =¿ 23C
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Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica I4"#odumo& 5e#"*-me4"e e- "ubo *$-*#6 , ob&e#5*mo& (ue e- *-o/o- e"'-o *&e4de 1.1 m.
III.7. C9LCULOS θ
El ángulo
es muy peque)o entonces
AGUA δ =0.074 N / m −3
D 1 mm
10
m
3
γ H 2 O= 9800 N / m θ= 0
θ 4 δ cos ¿ ¿ H =¿
H =( 4∗0.074∗ cos0 )/ 10
−3
∗9800 H =0.03 m
H =3 cm
θ
2
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Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica ALCO8OL ETILICO δ =0. 0223 N / m
D 1 mm
−3
10
γ alcohol=7640 N / m
m
3
θ= 0
θ 4 δ cos ¿ ¿ H =¿
−3
H =( 4∗0. 0223∗cos0 )/ 10
∗7640 H =0. 012 m
H =1.2 cm
IV. RESULTADOS 9omo logramos obser(ar al hacer el e!perimento en el laboratorio el agua ascendi# %& cm por el tubo* pero al hacer los cálculos con la tensi#n super-cial" el diámetro y el peso especí-co obtenemos una altura de & cm $e igual modo sucede con el alcohol etílico" en el laboratorio asciende 11 cm y en cambio al calcularlo obtenemos una altura de 1% cm
8 e<$e#me4" LÍ;UIDO 8 "e%#o AGUA 7 m ALCO8O L
1. m
o .7 m 1.1
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Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Hidráulica V.
CONCLUSIONES
0ogramos (isuali+ar como asciendan el agua y el
alcohol por un tubo capilar" (enciendo la fuer+a de la gra(edad 0ogramos comparar la altura te#rico y la altura e!perimental de los líquidos
VI. REFERENCIAS BIBLIOGR9FICAS 'ran+ini" 45 6 'innemore" E4" .17778 ecánica de 'luidos con
Aplicaci#n en Ingeniería Bo(ena edici#n adrid &8 Propiedades de los ,uidos Cni(ersidad
