En física (particularmente estática de fluidos ), el menisco ( pl.: menisci , del griego 'media luna') es la curva en la superficie superior de un líquido cerca de la superficie del recipiente u otro objeto, producida por la tensión superficial .
Un menisco cóncavo se produce cuando la atracción entre las partículas del líquido y el recipiente ( adhesión ) es más de la mitad de la atracción de las partículas del líquido entre sí ( cohesión ), provocando que el líquido trepe por las paredes del recipiente (ver tensión superficial#Causas ). Esto ocurre entre el agua y el vidrio. Los líquidos a base de agua como la savia, la miel y la leche también tienen un menisco cóncavo en recipientes de vidrio u otros que se pueden humedecer .
Por el contrario, se produce un menisco convexo cuando la energía de adhesión es inferior a la mitad de la energía de cohesión. Los meniscos convexos se encuentran, por ejemplo, entre el mercurio y el vidrio en barómetros [1] y termómetros.
En general, la forma de la superficie de un líquido puede ser compleja. Para un tubo suficientemente estrecho con sección transversal circular, la forma del menisco se aproximará a una sección de una superficie esférica, mientras que para un recipiente grande, la mayor parte de la superficie superior del líquido será casi plana, solo curvada hacia arriba (si es cóncava). ) o hacia abajo (si es convexo) cerca de los bordes.
La formación de meniscos se utiliza comúnmente en la ciencia de superficies para medir ángulos de contacto y tensión superficial . En la medición del ángulo de contacto, la forma de los meniscos se mide con una balanza o ópticamente con una cámara digital. En una medición de la tensión superficial, la sonda de medición tiene un ángulo de contacto igual a cero y la tensión superficial se puede obtener midiendo la masa de los meniscos. Esto normalmente se hace con un plato Wilhelmy . [2]
Al leer una escala de profundidad en el costado de un instrumento lleno de líquido, como un dispositivo de nivel de agua , se debe tener en cuenta el menisco para obtener una medición precisa. La profundidad debe medirse con el menisco a la altura de los ojos (para eliminar el error de paralaje ) y en el centro del menisco, es decir, la parte superior de un menisco convexo o la parte inferior de un menisco cóncavo.
Los fabricantes de cristalería y otras herramientas calibran sus marcas de medición para tener en cuenta el menisco. Esto significa que cualquier instrumento está calibrado para un líquido específico, normalmente agua.
Los meniscos son una manifestación de la acción capilar , mediante la cual la adhesión superficial empuja un líquido hacia arriba para formar un menisco cóncavo, o la cohesión interna empuja el líquido hacia abajo para formar un menisco convexo. Este fenómeno es importante en la atracción transpiracional de las plantas. Cuando un tubo de diámetro estrecho, a menudo llamado tubo capilar, se sumerge en un líquido y el líquido moja el tubo (con ángulo de contacto cero), la superficie del líquido dentro del tubo forma un menisco cóncavo, que es una superficie prácticamente esférica que tiene el mismo radio, r , que el interior del tubo. El tubo experimenta una fuerza hacia abajo de magnitud 2πrσ, donde σ es la tensión superficial del líquido. [3]