Petroleo

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TENSIÓN SUPERFICIAL

Condición existente en la superficie de un líquido que está en contacto con su vapor o el aire. Esta condición es el resultado de las fuerzas intermoleculares, la cuales ejercen una atracción no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas de su superficie.

La tensión superficial es la razón por la cual la superficie de un líquido tiende a comportarsecomo si fuera una delgada película elástica. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero, desplazarse por encima del agua, y es el causante de la capilaridad, la resistencia que un líquido presenta a la penetración de su superficie, de la tendencia a la forma esférica de un líquido en ausencia de la gravedad, del ascenso de éstos por los tubos capilares y de la flotación de pequeñosobjetos en la superficie de dichos líquidos.



Dentro de un líquido, alrededor de una molécula actúan atracciones simétricas que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie una molécula se encuentra sólo parcialmente rodeada por moléculas y en consecuencia es atraída hacia adentro del líquido por las moléculas que larodean. Esta fuerza de atracción tiende a arrastrar a las moléculas de la superficie hacia el interior del líquido, resultando así la tensión superficial. Rigurosamente existirá una mínima fuerza atractiva de las moléculas superficiales hacia el exterior, por medio del gas o aire que está en contacto con el líquido, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia dedensidades entre el líquido y el gas.

La tensión superficial tiene como principal efecto la tendencia del líquido a disminuir en lo posible su superficie para un volumen dado.

Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tiene una mayor energía promedio que las situadas en el interior, por lo tanto la tendencia del sistema será a disminuir la energía total, condición necesaria para quese produzca un equilibrio estable, y ello se logra disminuyendo el número de moléculas situadas en la superficie, a esto se debe la reducción de área hasta el mínimo posible. Como la esfera presenta un área mínima para un volumen dado, entonces por la acción de la tensión superficial, la tendencia de una porción de un líquido lleva a formar una esfera o a que se produzca una superficie curva omenisco cuando está en contacto un líquido con un recipiente.

Un ejemplo de la tendencia de una porción de líquido a tomar una forma esférica, es el de las gotas.

Propiedades de la Tensión Superficial

La tensión superficial suele representarse mediante el símbolo . Sus unidades son en N/m, erg/cm2 o en dinas/cm.

Factores que afectan la tensión Superficial

* Temperatura: Latensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica.
* Acción de los agentes mojantes: Van a influir en las fuerzas cohesivas con la superficie del objeto que está mojando, esto quiere decir, que es dependiente del tipo de superficie que está en contacto.
* Naturaleza química de los fluidos: La tensión superficial vaa depender de los tipos de fluidos, esto quiere decir que va a depender de su naturaleza química. La presencia de gases inertes como el Nitrógeno (N2) y el Dióxido de Carbono (CO2) tienden a bajar la tensión superficial.

Capilaridad y Tensión Superficial

La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Cuando el tubo capilar de vidrio se poneen contacto con la superficie del agua, esta establece su ángulo de contacto con la pared del capilar. La tensión superficial alrededor del perímetro del tubo produce una fuerza con una componente vertical causando que el agua suba dentro del tubo hasta que el peso de la columna de agua equilibra la fuerza vertical generada por la tensión superficial.

El hecho que las fuerzas adhesivas en el...
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