¿Menisco en capilar en forma de U?

Ver " Curvatura y presión de la superficie " de Wikipedia y la explicación y cálculos de la " ley de Jurin con vidrio y agua " y la " histéresis ". Los resultados exactos requieren condiciones de laboratorio con vidrio limpio atómicamente liso y agua pura, la rugosidad de la superficie y las impurezas estropean los cálculos.

Altura de un menisco (su primer tubo (sin etiquetar)):

El agua sólo subirá a$h$en un tubo capilar recto.

"La altura$h$de una columna líquida viene dada por la Ley de Jurin

$$h={{2 \gamma \cos{\theta}}\over{\rho g r}},$$

dónde$\gamma$es la tensión superficial líquido-aire (fuerza/unidad de longitud),$\theta$es el ángulo de contacto,$\rho$es la densidad del líquido (masa/volumen),$g$es la aceleración local debida a la gravedad (longitud/cuadrado de tiempo[28]), y$r$es el radio del tubo. Por lo tanto, cuanto más delgado es el espacio en el que puede viajar el agua, más asciende.

Para un tubo de vidrio lleno de agua en el aire en condiciones estándar de laboratorio,$\gamma$= 0,0728 N/m a 20 °C,$\rho$= 1000 kg/m3, y$g$= 9,81 m/s2. Para estos valores, la altura de la columna de agua es

$$h \approx {{1.48 \times 10^{-5}}\over r} \ \mbox{m}.$$

Por lo tanto, para un tubo de vidrio de 2 m (6,6 pies) de radio en las condiciones de laboratorio indicadas anteriormente, el agua subiría imperceptiblemente 0,007 mm (0,00028 pulgadas). Sin embargo, para un tubo de 2 cm (0,79 pulgadas) de radio, el agua subiría 0,7 mm (0,028 pulgadas), y para un tubo de 0,2 mm (0,0079 pulgadas) de radio, el agua subiría 70 mm (2,8 pulgadas).

Altura del agua en un capilar representada frente al diámetro del capilar

Por lo tanto, un tubo de 0,2 mm de diámetro interno, más de 3 pulgadas de largo, solo tiene 2,8 pulgadas de agua.

" histéresis "

"... el líquido avanza sobre la superficie previamente seca pero retrocede de la superficie previamente húmeda...".

El primer tubo está dibujado correctamente, la forma es C para los tubos etiquetados (avanzando desde una superficie previamente mojada) y la distancia es$h$en todos los casos Si el tubo fuera mucho más largo, estuviera lleno de agua y el extremo fuera más bajo que el depósito , obtendría un sifón y el agua se extendería más allá.$h$, de lo contrario aproximadamente $h$es donde se detiene el agua (dependiendo de los requisitos antes mencionados).