Botella de Mariotte

La botella de Mariotte es un dispositivo que proporciona un flujo constante desde botellas o tanques cerrados. Lleva el nombre del físico francés Edme Mariotte (1620-1684). En las obras de Mariotte se muestra una imagen de una botella con una entrada de gas, pero esta construcción se hizo para mostrar el efecto de la presión exterior sobre el nivel de mercurio dentro de la botella. Se echa de menos además un sifón o una salida para el líquido.

Invención

El diseño fue informado por primera vez por McCarthy (1934). Como se muestra en el diagrama, un depósito tapado se suministra con una entrada de aire y un sifón. La presión en el fondo de la entrada de aire es siempre la misma que la presión fuera del depósito, es decir, la presión atmosférica. Si fuera mayor no entraría aire. Si la entrada al sifón está a la misma profundidad, siempre suministrará el agua a presión atmosférica y entregará un flujo a una altura de cabeza constante, independientemente del cambio del nivel del agua dentro del depósito.

Este aparato tiene muchas variaciones en el diseño y se ha utilizado mucho cuando se necesita una presión de agua constante, por ejemplo, suministrando agua a altura constante para medir la infiltración de agua en el suelo o suministrando la fase móvil en cromatografía.

El inconveniente del diseño es que es sensible a las fugas de entrada de gas y que durante el funcionamiento no se puede añadir líquido, ya que cambiaría el control de presión. Hoy en día, los dispositivos electrónicos proporcionan un control preciso.

Aplicaciones

La carga constante es importante para simplificar las restricciones al medir el movimiento del agua en el suelo. Varias técnicas de medición emplean la botella de Mariotte para proporcionar una cabeza constante. El Permeámetro Guelph mide la conductividad hidráulica no saturada en el campo y utiliza este principio para crear una cabeza constante. Los infiltrómetros de anillo simple y doble también pueden usar la botella de Marriotte.

Otra aplicación es una disposición similar en algunos tanques de combustible utilizados en aviones de modelo de línea de control, donde se denomina tanque "uniflow", donde la tubería de ventilación del tanque va al final del tanque prismático, cerca del tubo de recogida de combustible que alimenta el motor; así, cuando se consume combustible, el tanque uniflow suministra aproximadamente la misma presión, independientemente de la cantidad de combustible que quede en el tanque por el resto del vuelo, lo que mantiene la misma calibración del carburador y relación aire-combustible.