Tema 6: Estudio termodinámico de las interfases
Tema 6: Estudio termodinámico de las interfases Tema 6: Estudio termodinámico de las interfases
i) Si entonces cosθ>0 y ii) Si entonces cosθFcoh ( pequeña) el líquido tiende a aumentar la superficie de contacto con el sólido, se forma un menisco hacia arriba quedándose el líquido en la parte convexa, el ángulo de contacto sol/liq 0≤θ≤90°. Se dice que el líquido moja al sólido, tanto más cuanto menor sea γ. Ejemplo, H2O/vidrio. ii) si Fadh
El punto 2 del líquido y los 1 y 4 del gas están todos ellos a la misma presión (presión atmosférica, P). Sin embargo, la presión en el punto 3 es menor, ya que se encuentra en el exterior de la superficie curvada y según la ecuación de Young-Laplace P3 será menor que P4 (P3=P4-2γ/r=P-2γ/r). Puesto que P2 es mayor que P3, la fase líquida no está en equilibrio mecánico, por lo que el líquido se desplazará hacia las regiones de menor presión ascendiendo por el tubo capilar. El equilibrio se alcanzará cuando P3=P2, lo cual se consigue por la presión hidrostática que ejerce la columna de líquido en el capilar. Efectivamente, si el líquido asciende una altura h por el capilar se tendrá que: P2=P6+ ρ V gh P3=P5+ ρ L gh P5=P4- 2γ/r En estas relaciones hemos supuesto que el menisco es esférico (válido para tubos estrechos) y además hemos despreciado el peso de los lados del menisco al calcular la presión hidrostática (zona entre líneas rojas de la figura). Imponiendo la condición de equilibrio: P2=P3 y teniendo en cuenta que P4=P6 se llega a: P6+ρ V gh = P5+ ρ L gh = P4- 2γ/r + ρ L gh = P6+ρ L gh-2γ/r 2γ/r=[ρ L -ρ V ]gh despejando la altura de la columna valdrá: El radio del menisco, r, se puede expresar en función del radio del capilar R y del ángulo de contacto θ, (R=r cosθ), obteniendo: (24) Si el líquido moja: θ0; h>0 el líquido asciende por el capilar, por el contrario si θ>90 °; cosθ
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i) Si entonces cosθ>0 y<br />
ii) Si entonces cosθFcoh ( pequeña)<br />
el líquido tien<strong>de</strong> a aumentar la superficie <strong>de</strong> contacto con el sólido, se forma un menisco<br />
hacia arriba quedándose el líquido en la parte convexa, el ángulo <strong>de</strong> contacto sol/liq<br />
0≤θ≤90°. Se dice que el líquido moja al sólido, tanto más cuanto menor sea γ. Ejemplo,<br />
H2O/vidrio.<br />
ii) si Fadh
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