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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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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



• 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.



• Cohesión.- atracción

intermolecular entre moléculas

semejantes

• Adhesión.- atracción

intermolecular entre moléculas

distintas.

Capilaridad

Ver explicación paperMV Velez U. de Colombia p. 67



Capilaridad



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

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/tension/introduccion/introduccion.htm

Porosidad (Porosity)

Tema II Propiedades del medio


• 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



Porosidad (Porosity)

Por tanto:

La porosidad efectiva siempre será menor que la

porosidad total.

Porosidad efectiva (eficaz) (Effective porosity)



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.



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 total & Porosidad efectiva



FACTORES(que influyen o las determinan)

1. Forma y disposición de los

granos;

2. Heterometría;

3. Compactación, cementación,

recristalización.



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.


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


Permeabilidad

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Tema II Propiedades del medioPermeabilidad


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.).


Rocas fracturadas


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.


Rocas fracturadas


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.


Rocas fracturadas

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