labo fisi1



TENSIÓN SUPERFICIAL


Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.










I.OBJETIVOS.-

Determinar el coeficiente de tension superficial de los liquidos, utilizando elmetodo de Rayleigh (clasico)y mediante el uso de un equipo automatizado (Cobra3 Basic-Unit).
Comprender que en determinadas condiciones tanto físicas como ambientales influirán en el valor de la tensión superficial.
Comprender el uso adecuado de los materiales que intervienen en el calculo de tensión superficial por el método de Rayleigh(clásico).
Comprender el uso adecuado del equipo automatizado(Cobra3 Basic-Unit).II. EQUIPOS / MATERIALES

Metodo Rayleigh (Clasico)

1 Soporte universal 1 Clamp

1 Bureta, medir diametro externo 1 Termometro

1 Vaso de precipitados Liquidos: agua, alcohol, ron












Equipo automatizado (Cobra 3 Basic-Unit)



1 Aro de medida de tension superficial, 1 Varilla de 25 cm
de diametro promedio 19.5 mm. 1 Clamp

1 PC con Windows XP/Windows 98. 1Plataforma de elevacion vertical

1 Cobra3 Basic-Unit 1 Cubeta Petri, d= 20cm

1 Fuente de poder de 12 V/2A 1 Pano

1 Software Cobra3 Force/Tesla 1 Probeta de 100 ml

1 Modulo de medicion de Newton 1 Accesorios de conexión

1 Sensor Newton 1 Tripode Base

1 Cronometro







III.FUNDAMENTOS TEORICOS


Concepto de tensión superficial

Se llama tensión superficial a lafuerza que actúa por unidad de longitud de una película elástica que se extiende (como la que forma una burbuja de jabón, una gota de agua o un globo hinchado). Alternativamente, la tensión
superficial, se puede definir como la proporción de aumento de la energía superficial con el área y, en este caso, se medirá en unidades de energía/superficie (J/m2 = N/m). Se suele representar con la letra γ(gamma).










Termodinámicamente la tensión superficial es un “fenómeno de superficie” y se relaciona con la tendencia de un
líquido a disminuir dicha superficie hasta que su energía de superficie potencial es mínima (condición necesaria para
que el equilibrio sea estable). Como la esfera presenta un área mínima para un volumen dado, por la acción de la
tensión superficial,la tendencia de una porción de un líquido lleva a formar una esfera (por ejemplo, gotas de agua) o a que se produzca una superficie curva o menisco cuando está en contacto un líquido con un recipiente.

La tensión superficial es responsable de fenómenos como la resistencia que presenta un líquido a la penetración de
su superficie, de la tendencia a la forma esférica de las gotas de unlíquido, del ascenso de los líquidos en los tubos
capilares y de la flotación de objetos u organismos en la superficie de los líquidos.

El modelo cinético-corpuscular de la materia puede explicar satisfactoriamente la tensión superficial, suponiendo que en un material elástico cada molécula interacciona mediante una fuerza de ligadura atractiva con las que le rodean. El radio de acción de lasfuerzas moleculares es relativamente pequeño, con lo que abarca a las moléculas vecinas más cercanas. La resultante de estas fuerzas de cohesión elástica entre las partículas (por ejemplo, en el caso del agua, fuerzas intermoleculares) es una fuerza neta en cada punto dirigida hacia el interior, con más precisión, hacia el centro de la esfera. En consecuencia, la presión en el interior de laesfera es mayor que en el exterior, puesto que tal presión exterior ha de contrarrestar a la exterior y a la tensión superficial.

Ley de Young y Laplace



En 1805, Young y Laplace dedujeron de forma independiente la fórmula de la diferencia de presión entre el interior y
el exterior de una superficie esférica de radio R. La fórmula de Young-Laplace dice que la diferencia de presión...