¿Los sifones realmente requieren presión de aire para funcionar?

¿Puede el mecanismo de sifón funcionar en aspiradoras?

Parece que hubo experimentos en los que se utilizaron líquidos exóticos (baja presión de vapor) en sifones montados en cámaras de vacío. La idea es que la sección que cae del líquido tira literalmente del resto del canal de fluido usando su peso a través de fuerzas intermoleculares, equivalente a que el fluido tenga una resistencia a la tracción.

Mientras que cuando observamos sifones normales, rápidamente atribuimos el flujo continuo a la presión del aire que empuja hacia arriba la sección ascendente.

Interesante pregunta. Me imagino que algo más que la resistencia a la tracción tiene algo que ver con la forma en que los canales de agua pueden tener más de 10 m en los xilemas de los árboles sin cavitarse (vaporizarse).

Respuestas (2)

Hay un video en YouTube de tal experimento. El papel correspondiente es el siguiente:

¿Puede un sifón funcionar al vacío? Adrian L. Boatwright, Simon Puttick y Peter Licence. J. Chem. Educ., 2011, 88 (11), págs. 1547–1550. DOI: 10.1021/ed2001818

Después de ver el video (pero no leer el artículo), lo primero que pensé fue que el líquido en cuestión tiene fuerzas intermoleculares inusualmente fuertes. Si no fuera así, no podría permanecer líquido en un vacío tan fuerte. Esto debe significar que este líquido puede mantenerse bajo un grado de tensión mucho mayor que algo como el agua.

Esto significa que este experimento no puede descartar la posibilidad de que la presión del aire sea importante para el funcionamiento de un sifón cuando se usa agua. Y, de hecho, la presión del aire juega un papel importante en un sifón a base de agua normal: evita que el agua hierva inmediatamente. A presión cero, el agua se convierte en gas y no tiene resistencia a la tracción, por lo que podemos decir que la presión del aire circundante es necesaria para mantener el agua dentro de un sifón normal de todos los días.

Sí pueden. Pero solo por un corto tiempo, si las fuerzas aplicadas son más fuertes que la fuerza gravitacional. Las fuerzas cohesivas de los líquidos son bastante impresionantes, pero luego de un ligero "corte" desde el costado o dentro de la columna, se romperá. Por supuesto, primero debe liberar el líquido de los gases disueltos, y el tubo no debe tener bordes afilados o "abolladuras". En la práctica de vacío, tiene sifones dentro de bombas de difusión de mercurio o aceite, por ejemplo. Cualquier manómetro de tubo en U es un sifón de este tipo. Jorge