FENOMENOS DE SUPERFICIE

FENOMENOS DE SUPERFICIE 
 
Algunos  conceptos asociados a los fenómenos de superficie son: 
Cohesión y adherencia   

 

Tensión superficial 

Capilaridad 

 

Ley de Laplace 

 

 

 
TENSIÓN SUPERFICIAL 
En  la  interfaz  entre  un  líquido  y  un  gas,  e  incluso  entre  dos 
fluidos  no  miscibles,  se  forma  lo  que  pareciera  ser  una 
película  o  capa  de  fluido.  De  este  fenómeno se  deriva  una 
propiedad  de  los  fluidos  conocida  como  tensión  superficial. 
Dicha  propiedad  es  importante  ya  que  permite  explicar 
algunos  fenómenos  como  la  formación  de  una  burbuja,  la 
forma y tamaño de las gotas y los efectos de capilaridad, los 
cuales varían de un fluido a otro. 
 
La  tensión  superficial  es  una  propiedad  resultante  de  las  fuerzas  de atracción  entre  las  moléculas  del 
fluido. Las fuerzas entre las moléculas en el cuerpo de fluido son iguales en todas las direcciones, por lo 
que  no  se  ejerce  ninguna  fuerza  neta  sobre  dichas  moléculas.  Por  el  contrario,  en  una  interfaz  las 
moléculas ejercen una fuerza neta que tiene una resultante en la capa de interfaz. Es por eso que esta propiedad se manifiesta sólo en la interfaz de un líquido, con mayor intensidad una interfaz líquido‐gas. 

Esta molécula es atraída 
hacia el seno del líquido 

 
 

La fuerza neta sobre esta molécula es cero 

La  fuerza  neta  resultante  en  una  interfaz  de  este  tipo  mantiene  una  gota  de  agua  suspendida  en  una 
superficie y limita el tamaño de la misma. Además hace que las pequeñas gotas de un rociador adopten formas esféricas y, en general, puede desempeñar un papel importante cuando dos líquidos inmiscibles 
entran en contacto. 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 superficie hay 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 gas. 

Un fenómeno importante ligado a esta propiedad es la capilaridad. La atracción capilar es causada por la 
tensión  superficial  y  por  el  valor  relativo  de  la  adhesión  entre  el  líquido  y  el  sólido,  con  respecto a  la 
cohesión del líquido. 
ALGUNAS PROPIEDADES DE LA 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 (γ>0). Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para 
aumentar su superficie.  
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Para  un  líquido  dado,  el  valor  de  la  tensión  superficial decrece  a  medida  que  aumenta  su 
temperatura.  Esto  se  debe  al  aumento  de  la  agitación  térmica,  lo  cual  ocasiona  una  menor 
intensidad efectiva de las fuerzas intermoleculares. 
El valor de la tensión superficial depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el 
cuerpo  del  fluido.  Por  esto,  cuanto  mayor  es  la  fuerza  de  cohesión  del  líquido,  mayor  es  su tensión superficial. 
La tensión superficial se puede interpretar como una fuerza por unidad de longitud. 

Entonces la tensión superficial σ de una película de líquido se define como: 

  

 

 

 

Donde  f  es  la  fuerza  de  tensión  superficial  que  actúa  a  lo  largo  de  la 
longitud L. La fuerza F suele ser muy pequeña, disminuyendo además al 
aumentar la temperatura.  El factor 2 aparece porque hay dos superficies en contacto con el aire. 
La  fuerza  debida  a  la  tensión  superficial  es  perpendicular  a  la  línea  y 
tangente a la superficie. 
Esto  puede  verse  cuando  se  introducen  un  anillo  de  alambre  y  un  hilo  en  forma  de  bucle  en  una 
disolución jabonosa y a continuación se sacan: 

Se  forma  una 
película  sobre  la ...