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Cambiar el tamaño de una estrella de palillos con agua

Para llevar a cabo este sencillo experimento vamos a necesitar unos cuantos palillos y también un cuentagotas. De primeras lo que tenemos que hacer es doblar los palillos y formar así una estrella.

Vemos como nuestra estrella queda cerrada. Ahora con nuestro cuentagotas echamos unas pequeñas gotas sobre la estrella. Pero, ¿qué ha pasado? Nuestra estrella se está abriendo poco a poco. ¿A qué se debe? Al doblar los palillos por la mitad quedan unidos por unas cuantas fibras, y al verter el agua sobre ellas se hinchan por la porosidad de la madera y al expandirse el volumen de las fibras la forma de la figura se modifica y así conseguimos que nuestra estrella se abra.

Tras este experimento con una estrella de palillos, os contamos más sobre la porosidad.

¿Qué es la porosidad?

La porosidad que hemos comprobado en la madera, también llamada fracción de vacíos, es una medida de los espacios vacíos (es decir, “vacíos”) en un material y es una fracción del volumen de vacíos sobre el volumen total, entre 0 y 1, o como un porcentaje entre 0% y 100% . Estrictamente hablando, algunas pruebas miden el “vacío accesible”, la cantidad total de espacio vacío accesible desde la superficie (cf. espuma de celda cerrada).

Hay muchas formas de probar la porosidad en una sustancia o pieza, como la tomografía computarizada industrial. El término porosidad se usa en múltiples campos que incluyen farmacéutica, cerámica, metalurgia, materiales, manufactura, hidrología, ciencias de la tierra, mecánica de suelos e ingeniería.

Tipos de porosidades geológicas

Aparte de en materiales biológicos como la madera, la porosidad sobre todo se da en elementos geológicos.

Porosidad primaria

El sistema de porosidad principal u original en una roca o depósito aluvial no confinado.

Porosidad secundaria

Un sistema de porosidad posterior o separado en una roca, que a menudo mejora la porosidad general de una roca. Esto puede ser el resultado de la lixiviación química de minerales o la generación de un sistema de fractura. Esto puede reemplazar la porosidad primaria o coexistir con ella (consulte la porosidad dual a continuación).

Porosidad de fractura

Esta es la porosidad asociada con un sistema de fractura o fallas. Esto puede crear una porosidad secundaria en rocas que de otro modo no serían reservorios de hidrocarburos debido a la destrucción de su porosidad primaria (por ejemplo, debido a la profundidad de enterramiento) o de un tipo de roca que normalmente no se considera un reservorio (por ejemplo, intrusiones ígneas o metasedimentos).

Porosidad vuggy

Esta es la porosidad secundaria generada por la disolución de grandes rasgos (como macrofósiles) en rocas carbonatadas que dejan grandes agujeros, cavidades o incluso cuevas.

Porosidad efectiva 

Se refiere a la fracción del volumen total en el que el flujo de fluido tiene lugar de manera efectiva e incluye catenaria y callejón sin salida (ya que estos poros no pueden limpiarse, pero pueden causar movimiento de fluido por liberación de presión como expansión de gas) poros y excluye los poros cerrados (o cavidades no conectadas). Esto es muy importante para el flujo de agua subterránea y petróleo, así como para el transporte de solutos.

Porosidad ineficaz 

Se refiere a la fracción del volumen total en la que están presentes fluidos o gases pero en la que el flujo de fluido no puede tener lugar de manera efectiva e incluye los poros cerrados. Por lo tanto, comprender la morfología de la porosidad es muy importante para el flujo de agua subterránea y petróleo.

Porosidad dual

Se refiere a la idea conceptual de que hay dos reservorios superpuestos que interactúan. En los acuíferos de rocas fracturadas, la masa rocosa y las fracturas a menudo se simulan como dos cuerpos superpuestos pero distintos. Las soluciones de rendimiento retardado y flujo de acuífero con fugas son soluciones matemáticamente similares a las obtenidas para la porosidad dual; en los tres casos, el agua proviene de dos depósitos matemáticamente diferentes (sean o no físicamente diferentes).

Macroporosidad

En sólidos (es decir, excluyendo materiales agregados como suelos), el término ‘macroporosidad’ se refiere a poros de más de 50 nm de diámetro. El flujo a través de macroporos se describe mediante difusión masiva.

Mesoporosidad

En los sólidos (es decir, excluyendo los materiales agregados como los suelos), el término ‘mesoporosidad’ se refiere a poros de más de 2 nm y menos de 50 nm de diámetro. El flujo a través de los mesoporos se describe mediante difusión de Knudsen.

Microporosidad

En sólidos (es decir, excluyendo materiales agregados como suelos), el término ‘microporosidad’ se refiere a poros menores de 2 nm de diámetro. El movimiento de los microporos se activa por difusión.