Tensión superficial y capilaridad

La superficie de un líquido

Las moléculas de la superficie de un líquido no están rodeadas por vecinas por todos lados, así que son atraídas hacia dentro y la superficie tiende a contraerse: es la tensión superficial γ, que se expresa en N/m. Explica las gotas esféricas y que algunos insectos caminen sobre el agua. La capilaridad es la subida (o bajada) de un líquido en un tubo muy delgado: sube si el líquido moja el vidrio y baja si no lo moja, como el mercurio.

Ejemplo. Para el agua, γ ≈ 0.072 N/m. En un tubo de radio r = 0.5 mm, con ángulo de contacto de 0°, la altura es h = 2·γ ÷ (ρ·g·r) = 2 × 0.072 ÷ (1 000 × 9.8 × 0.0005) ≈ 0.029 m = 2.9 cm. En un tubo la mitad de ancho subiría el doble. Así asciende el agua por las raíces y las fibras de una toalla.

Error típico. Atribuir la capilaridad a la presión atmosférica. La causa son las fuerzas de adhesión entre el líquido y el sólido frente a la cohesión del líquido. Y mientras más angosto el tubo, mayor la altura, no menor.