Fisika

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OBEJTIVOS

* Determinación experimental de la tensión superficial de líquidos y sus variaciones con la temperatura.

* Determinación experimental de las densidades y su variación con la temperatura.
* Determinación de la constante de Evotos

* Determinación del coeficiente de expansión térmica.

* Determinación de HS, BS, SS Y GS.

TEORIA

En la discusión delequilibrio de fases, los resultados son establecidos dejando de lado cualquier efecto debido a la variación de las fases en equilibrio. Además, la fase fue definida como parte de un sistema, la cual es homogénea en todas sus partes; esta definición implica que la materia mantenida en el interior de la fase, está sujeta exactamente a las mismas condiciones que la materia en la superficie; pero talhomogeneidad es claramente imposible, porque las moléculas en el interior están sujetas a un campo uniforme de fuerzas(fuerzas del tipo Van der Waals o más fuertes) debido a las moléculas circundantes; mientras que las moléculas en la superficie están confinadas por un lado por un lado por moléculas de la misma sustancia y por el otro por un ambiente enteramente diferente, por lo que estas moléculasexisten en un ambiente no simétrico.

La tensión superficial de un líquido γ, es la fuerza por unidad de longitud sobre la superficie que se opone a la expansión del área superficial. Esta definición puede ser ilustrada por medio de un experimento idealizado, Figura Nº 1, en donde una barra móvil es jalada con una fuerza F para expandir una película de líquido la cual es estirada como una película deburbuja de jabón dentro de un marco de alambre. Si la barra se mueve una distancia δx, siendo el área incrementada δA y la energía de la película se incrementa en γ δA, en donde γ es la tensión superficial. Estas dos energías son iguales, tal que:

|

Pero el incremento en área es 2(l ), el factor aparece porque la película tiene dos lados.
Así , en donde la longitud de la película encontacto con la barra móvil, finalmente:

|

Figura Nº 1.- Película Expandida

δx
L
F

La unidad de la tensión superficial en el sistema c.g.s. es dina/cm.
La superficie o interfase, en donde la tensión existe es entre el líquido y su vapor saturado en aire, generalmente a la presión atmosférica.
La tensión también puede existir en la interfase entre líquido no-miscibles y está esdenominada tensión interfacial.

EQUIPOS Y MATERIALES

Equipos
* Picnómetro de 10 ml.
* Estalagnómetro de diseño modificado y receptor de gotas.
* Soporte, abrazaderas y pinzas.
* Baño termostático con regulación de temperatura y agitación.
* Balanza analítica.

Reactivos
* Mercurio
* Mezcla sulfocrómica
* Acetona

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Los tubos a, b yel receptor de gotas del estalagnómetro se lavan cuidadosamente con mezcla sulfocrómica, luego con agua destilada y se enjuagan varias veces con acetona. Se calibra el radio exterior del capilar usando un micrómetro y se hace la correspondiente corrección de acuerdo a las especificaciones del micrómetro.

Se procede a la determinación del radio interno del capilar y el volumen de Hg.correspondiente a una altura definida de Hg. del capilar del estalagnómetro. Pesar el receptor de gotas más una cantidad de Hg. (ml). Luego acoplar al estalagnómetro y moviendo el tornillo micrométrico superior hacia la derecha se eleva el Hg. en el capilar, hasta alcanzar una altura máxima (ht), se retira el receptor y se pesa (m2). Se repite el ensayo hasta obtener datos concordantes.

Acoplar elreceptor de gotas nuevamente al estalagnómetro y dejar caer gota a gota el Hg., girando hacia la izquierda el tornillo micrométrico superior y anotar las alturas de Hg. En el capilar después de la caída de cada gota (h2, h3, h4,…).

Depositar el Hg. Y lavar nuevamente las partes del estalagnómetro, terminado el lavado de la acetona.

Se adiciona al receptor de gotas 10ml de acetona, se acopla al...
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