Física de calor - tensión superficial

TENSION SUPERFICIAL

OBJETIVOS:
1. Obtener el coeficiente de tensión superficial del agua para variar temperaturas.

2. Hacer un gráfico (con ajuste de curva) que muestre la variación del valor del coeficiente de tensión superficial en función de la temperatura.

3. Encontrar la relación empírica que exprese al coeficiente de tensión superficial en función de la temperatura.HOJA DE DATOS
Diámetro del anillo: 0.0596 m

TABLA I
Líquido: Agua destilada

TEMPERATURA | FUERZA (N) |
| F1 | F2 | F3 |  F |
AMBIENTE | 0.024 | 0.022 | 0.023 | 0.0230 |
30° | 0.023 | 0.023 | 0.022 | 0.0226 |
40° | 0.022 | 0.022 | 0.022 | 0.0220 |
50° | 0.021 | 0.021 | 0.022 | 0.0213 |
60° | 0.020 | 0.020 | 0.020 | 0.0200 |
70° | 0.019 | 0.019 | 0.019 | 0.0190 |

MEDIDA |Coef. de
Dilatación (α) | Temperatura |
1 | 0.0604 | 30° |
2 | 0.0588 | 40° |
3 | 0.0569 | 50° |
4 | 0.0535 | 60° |
5 | 0.0508 | 70° |

CUESTIONARIO

1. Diga cuales son los fenómenos de superficie y cite ejemplos.
Son fenómenos como su nombre lo indica que se dan en la superficie de los cuerpos y están dados por las atracciones intermoleculares no compensadas. En el interior deuna sustancia, las moléculas están rodeadas hacia todos lados, y sus fuerzas de atracción se compensan. Pero esto no ocurre en la superficie dando lugar a algunos fenómenos que son más notables cuando la superficie de un cuerpo es mayor en relación a su volumen (partículas muy pequeñas, películas muy finas, burbujas, tubos muy finos, huecos muy o pequeños)
Los líquidos forman gotas para reducir lasuperficie expuesta al aire. Esto se debe a una fuerza llamada tensión superficial, que es un fenómeno de superficie. Existen sustancias conocidas como tensioactivos (detergentes) que se acumulan en la superficie modificando la tensión superficial de un líquido. Esto hace que el agua escurra mejor y pase a través de los tejidos de la ropa, mejorando el lavado.
En un tubo pequeño los líquidos seadhieren a las paredes y ascienden. Esto se llama capilaridad y es importante en las plantas. Con este fenómeno de superficie es que el agua llega desde las raíces a las hojas más altas de los arboles.
Las superficies solidad atraen determinados gases o vapores en los intersticios. Determinados sólidos retienen un componente especifico y no otros. Esto sirve para separaciones. El fenómeno seconoce como adsorción y es más significativo en partículas chicas, con poros.

2. Explique si es correcto hablar de tensión superficial de un gas
Es correcto hablar de tensión superficial entre líquido y gas. El gas ejerce una presión sobre el líquido porque sus moléculas (del gas) ejercen una atracción o una repulsión sobre las moléculas en la superficie del líquido. Pero es muy pequeño porqueel gas tiene una densidad muy débil con relación al líquido.
Podemos, pues, decir que la presión del gas, la atracción por el interior del líquido, y el peso directamente influyen en la forma de la superficie del líquido. La burbuja de jabón es al principio un pellejo líquido sometido a la presión del gas a los dos lados del pellejo y este líquido debe tener fuerzas de atracción suficientementefuertes para no estallar.

3. Responda las siguientes preguntas:

a. ¿Qué son los meniscos? ¿Son cóncavos o convexos?
En física, el menisco es la curva de la superficie de un líquido que se produce en respuesta a la superficie de su recipiente. Esta curvatura puede ser cóncava o convexa, según si las moléculas del líquido y las del recipiente se atraen (agua y vidrio) o repelen(mercurio y vidrio), respectivamente.
La concavidad del menisco se origina cuando las fuerzas de adhesión entre las moléculas de un líquido y las paredes del recipiente que lo contiene son mayores que las fuerzas de cohesión del líquido. La convexidad del menisco surge cuando las fuerzas de cohesión son mayores que las de adhesión. De hecho la forma del menisco está relacionada con la altura de un...