Ejercicio resuelto de fluidos de tubo capilar

Ejercicio resuelto de fluidos. Enunciado. Un tubo capilar de longitud L y diámetro D inicialmente lleno de aire en condiciones ambientales y cerrado por un extremo introduce por su extremo abierto un depósito con un líquido, el cual asciende por el tubo comprimiendo el aire atrapado,alcanzándose un estado de equilibrio en el que la tensión superficial se equilibra con la sobrepresión creada por la compresión y la fuerza gravitatoria. Se pide:
a) Expresiones de la altura H y la sobrepresión P creadas suponiendo que la longitud de tubo introducido en el depósito es despreciable. Suponer el proceso de compresión isotermo y despreciar fuerzas de cohesión frente a las fuerzas de adhesión.
b) Valores numéricos de H y P con los datos que se adjuntan:
Datos: Densidad relativa del líquido: s = 1.
Tensión superficial: σ = 75 dyn/cm
L = 20 cm; D = 0,01 mm
Pa = 1 atm.; Ta = 288 ºK

a) Expresiones de la altura H y la sobrepresión P. Proceso de compresión isotermo.
Fuerzas de cohesión = 0.

Tomando el tubo como un cuerpo libre en equilibrio estático.

Proceso de compresión del aire isotermo (Tª = cte).

b) Sustituyendo los valores.

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