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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL


Escuela Superior de Ingeniería e Industrias Extractivas


Laboratorio de Termodinámica Básica II


Practica no 7 y 8

Aguilar Cardoso Julio David

1IM48

Sección: A

Turno: Matutino





Determinación de la tensión superficial y aplicación de las propiedades críticas de una sustancia pura a diferentes temperaturas.


OBJETIVO: Calcular la tensión superficialdel agua a diferentes temperaturas, utilizando el método del anillo con el tensiómetro de du Noüy, calculando el factor de corrección por ecuación, tabla y gráfica, además de utilizar las propiedades críticas aplicando las correlaciones de Hakim, el factor Stiel y el factor acéntrico de Pitzer, para poder comparar los resultados obtenidos con los datos bibliográficos y calcular el porciento deerror.

Introducción teórica:
Tensión superficial
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.[1] Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie.
La tensión superficial es una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos, junto a las fuerzas que sedan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.
Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio yque tiende a contraer dicha superficie.
A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficiehay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y el gas.
Si suponemos que se realiza un trabajo mecánico reversible, donde se aumenta la superficie en una cantidad ,entonces, el aumento en el número de moléculas, también será proporcional a y como consecuencia el trabajo necesario para aumentar A también es proporcional a , por lo que se crea una constante de proporcionalidad que depende directamente de las fases líquido vapor o de las fases correspondientes al sistema. Si se designa a como la constante de proporcionalidad y se calcula el trabajo necesariopara aumentar el área interfacial entonces, de donde la constante de proporcionalidad se define como tensión interfacial o tensión superficial y a esta constante de proporcionalidad en algunos libros se tiene como  , , :
La tensión superficial, normalmente se refiere a la tensión interfacial de un sistema en equilibrio, compuesto por sus fases líquido-vapor y como sólo se considera asistemas con una interfase, entonces la constante de proporcionalidad representa a la tensión superficial del líquido en estudio.
La tensión superficial depende de la temperatura, es una propiedad característica de cada líquido y difiere considerablemente.

CONDICIONES CRÍTICAS: El estado límite después del cual no es posible una transformación de líquido a vapor, recibe el nombre de estadocrítico, en un diagrama PVT esta propiedad se representa como un punto en la parte más alta de la curva.

Ley de Estados Correspondientes
“Las propiedades de un gas, las cuales dependen de las interacciones moleculares, están relacionadas a las propiedades críticas del gas en
una forma universal o generalizada”.
Esto se expresa mediante las propiedades reducidas:
“Los estados correspondientes a las...