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Propiedades del agua
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Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
Cantidad de masa de un cuerpo
contenida en una unidad de volumen.
OJO
• Depende de la presión y temperatura;
• Disminuye al aumentar la temperatura;
• No depende de la gravedad.
Densidad (ρ) ro
ρ = m / V
m = masa (kg, gr)
V = volumen (m3, cm3)
Propiedades del agua
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Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
Resistencia que presenta el agua a
moverse.
La viscosidad de un líquido
determina la rapidez con que fluye.
OJO
• Depende de la temperatura y del material
disuelto en el agua.
• La viscosidad del agua disminuye al aumentar
la temperatura.
• Aumenta con el incremento de presión.
Viscosidad (ŋ) eta
Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
• Una molécula al interior de una masa de agua está rodeada completamente por otras moléculas y es atraída en todas las direcciones con igual intensidad.
• Si la molécula está situada en la superficie, será atraída por las moléculas que se encuentran en la zona interior bajo la molécula.
• De esta forma resulta una fuerza hacia abajo que tiende a aprisionar la molécula superficial.
• La superficie del agua se comportará como una membrana elástica.
Tensión superficial (y) ni
Un ejemplo de la tensión superficial es el efecto capilar, en donde entran en juego dos tipos de fuerzas: la
cohesión y la adhesión.
Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
• Cohesión.- atracción
intermolecular entre moléculas
semejantes
• Adhesión.- atracción
intermolecular entre moléculas
distintas.
Capilaridad
Ver explicación paperMV Velez U. de Colombia p. 67
Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
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Capilaridad
Tema II Propiedades físicas y químicas del agua
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Meniscos
En las proximidades de la pared de un recipiente, una molécula
de agua experimenta las siguientes fuerzas:
1. Su peso (P)
2. La fuerza de cohesión que ejercen el resto de las
moléculas del líquido sobre dicha molécula (Fc)
3. La fuerza de adherencia que ejercen las
moléculas de la pared sobre la molécula del
líquido (Fa)
Capilaridad
Porosidad (Porosity)
Tema II Propiedades del medio
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
• Porcentaje que relaciona el volumen que ocupan los
poros o huecos en un volumen unitario de suelo o roca (ratio of the volumen of the voids in the rock to the total volumen of rock).
• Mientras más grandes son los espacios vacíos, la roca es más
porosa.
m = Vp x 100Vb
Donde:m = porosidadVp = volumen de poros o huecosVb = volumen total de la roca
Adimensional
Tema II Propiedades del medio
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Porosidad (Porosity)
Por tanto:
La porosidad efectiva siempre será menor que la
porosidad total.
Porosidad efectiva (eficaz) (Effective porosity)
Tema II Propiedades del medio
HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
Se refiere a espacios por los que puede circular el agua, es
decir aquellos que están comunicados.
Volumen de huecos disponible para el flujo respecto al
volumen total.
Tema II Propiedades del medio
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Porosidad efectiva (eficaz) (Effective porosity)
Tema II Propiedades del medio
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Porosidad PRIMARIA
Resulta al originarse la roca o formación
geológica.
Inherente a su proceso de creación.
P. Ej. Los poros en las arenas son porosidad
primaria.
Porosidad SECUNDARIA
Cualquier abertura que se produzca
posteriormente
P. Ej. Las fracturas en una roca por esfuerzos
tectónicos son porosidad secundaria.
Ojo: Pueden coexistir. Arenisca con p. primaria entre los granos y p.
secundaria por fracturación o planos de discontinuidad.
Porosidad efectiva (eficaz) (Effective porosity)
Porosidad total & Porosidad efectiva
Tema II Propiedades del medio
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FACTORES(que influyen o las determinan)
1. Forma y disposición de los
granos;
2. Heterometría;
3. Compactación, cementación,
recristalización.
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HidrogeologíaUNAM - Facultad de Ciencias
Heterometría:
En geología es la
disposición de una
formación en la que se
encuentran contiguos
elementos finos (limos,
arenas) y elementos
gruesos (cantos, guijarros);
Lo inverso es la
homometría.
Tamaño de grano
Impermeable…
Si la cantidad de
fluido es
despreciable.
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o Permeabilidad: capacidad que tiene un material de
permitir la circulación de un flujo que lo atraviese sin
alterar su estructura interna.
Permeable…
Si deja pasar una
cantidad apreciable
de fluido en un
tiempo dado.
Velocidad:
• Porosidad del
material
• Densidad del fluido
• Presión sobre el
fluido
Tema II Propiedades del medio
Permeabilidad
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Tema II Propiedades del medioPermeabilidad
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ÍGNEASo Muy pocos espacios vacíos en la roca al momento de su
formación;
o Escasas y pequeñas cavidades (vesículas) no conectadas formadas por las burbujas de gas;
o Escasa porosidad/permeabilidad primaria;
o En rocas extrusivas (lava) es posible encontrar aberturas grandes interconectadas –fracturas- (columnas de basalto, por ej.).
Tema II Propiedades del medio
Rocas fracturadas
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METAMÓRFICAS
o La temperatura y presión involucradas en su formación
hacen que los espacios vacíos o huecos desaparezcan;
o Solo cuando están expuestas pueden desarrollar
porosidad/permeabilidad secundaria.
Tema II Propiedades del medio
Rocas fracturadas
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SEDIMENTARIASo Rocas granulares por excelencia;o Tamaño de poros/huecos depende del tamaño y “empaque”
de las partículas;o Granos pequeños, tendrán espacios vacíos pequeños y
viceversa;o En coexistencia, los granos pequeños tienden a ocupar los
huecos entre los granos grandes, reduciendo la porosidad/porosidad efectiva;
o Limos y arcillas, pueden tener alta porosidad, pero los poros son tan pequeños que la tensión superficial o fuerzas moleculares evitan el movimiento del agua.
Tema II Propiedades del medio
Rocas fracturadas