Se Introduce Un Tubo Cuyo Diámetro Es de 0

1) Se introduce un tubo cuyo diámetro es de 0.03 pulgadas en queroseno a 68 ℉ . El ángulo de contacto del queroseno con una superficie de vidrio es de 26 ° . Determine el ascenso por capilaridad del queroseno en el tubo.

Se inserta un delgado tubo de vidrio en queroseno. Se debe determinar el aumento capilar del queroseno en el tubo. Suposiciones: - No hay impurezas en el queroseno, y no hay contaminación en las superficies del tubo de vidrio. - El queroseno está abierto al aire atmosférico. Propiedades: -

-

68 ℉ La tensión superficial del cristal de queroseno a (20 °) σ s=0.028 ×0.06852=0.00192lbf /ft . La densidad del kerosene a 68 ℉ 3 ρ=51.2 lbm/ft . El ángulo de contacto del queroseno con la superficie del vidrio es de 26 ° .

is es

Análisis: Sustituyendo los valores numéricos, se determina que el aumento capilar es:

h=

2 σ s cos ∅ 2( 0.00192lbf /ft )(cos 26 ° ) 32.2 lbm . ft /s 2 = ρg R 1 lbf (51.2lbm/ ft 3)(32.2 ft /s 2)(0.015 /12 ft )

(

)

h=0.0539 ft=0.650∈¿ Discusión: El aumento capilar en este caso es más de la mitad de una pulgada, por lo tanto es notable.

2) Se introduce un tubo de diámetro de 1.9 mm en un líquido desconocido cuya densidad es de 960 kg /m3 y se observa que el líquido asciende 5 mm en el tubo y forma un ángulo de contacto de 15 ° Determine la tensión superficial del líquido.

Se inserta un tubo de vidrio en un líquido y se mide el aumento capilar. Se ha de determinar la tensión superficial del líquido. Suposiciones: - No hay impurezas en el líquido y no hay contaminación en las superficies del tubo de vidrio. - El líquido está abierto al aire atmosférico. Propiedades: -

La densidad del líquido es de

3

960 kg /m

. El ángulo de contacto es de

15 ° .

Análisis: Sustituyendo los valores numéricos, la tensión superficial se determina a partir de la relación de elevación capilar a ser: 3

σ s=

2

ρ gRh (960 kg /m )(9.81 m/s )(0.0019 /2 m)( 0.005 m) 1N = =0.0232 N 2cos ∅ 2(cos 15 °) 1 kg . m/ s 2

(

)

Discusión: Dado que la tensión superficial depende de la temperatura, el valor determinado es válido a la temperatura del líquido.