Tension superficial

TENSION SUPERFICIAL
Método de Rayleigh

I.- OBJETIVO

Tendremos como objetivo principal determinar el coeficiente de tensión superficial de ciertos líquidos, según el método de RAYLEIGH.

II.- MATERIALES

01 Vernier
01 Termómetro
01 Bureta
01 Vaso de Precipitados
01 Soporte vertical
01 Clamp
01 Soporte Universal

III.- FUNDAMENTO TEÓRICO

La superficie de un líquido ennumerosos casos como una membrana estirada. El conocido ejemplo de gota de agua que se forma lentamente en el extremo de un tubo de vidrio. En este caso, el agua se acumula como si la recogiese una membrana invisible, hasta alcanzar un tamaño definido, luego se desprende en forma de gota esférica.

Una molécula en el seno de un líquido es atraída por sus vecinas, uniformemente; y durante un intervalolargo de tiempo, no experimente una fuerza desequilibrada en dirección particular alguna. Una molécula es la parte superficial de un liquido es atraída por sus vecinas, pero como no solo tiene vecinas debajo de ella, es atraída hacia el seno del liquido. Como las moléculas de la superficie están unidas a las moléculas laterales, no tienen una energía tan baja como las que se encuentran en elinterior.

Para desplazar una molécula del interior del líquido a la superficie se necesita energía adicional, como la presencia de otra molécula en la superficie aumenta el área de la superficie liquida. La energía requerida para aumentar la superficie se denomina TENSION SUPERFICIAL DEL LIQUIDO.

En la formación de las gotas, podemos partir del análisis de la dinámica presente en la formación dela gota que se desprende de un tubo cilíndrico, de radio R y que el liquido tiene un coeficiente de tensión superficial “”. Mientras la gota no se ha desprendido, ella toma una forma tal, que la componente vertical de la fuerza de tensión superficial equilibra con el peso de la gota. La componente vertical de la fuerza de tensión superficial alcanza su valor máximo en el instante justamente antesque se desprenda la gota, en el momento de desprenderse se sujeta a la condición.

mg = 2R ……… (1)

……………(2)

Donde:
m = masa de la gota
R = radio de la punta de la bureta
= coeficiente de tensión superficial del líquido

De la ecuación (1) podemos determinar “”, pero no se ha tenido en cuenta el trabajo dedeformación cilindro – esfera, por lo que no es muy exacta. Rayleigh retocó esta expresión, obteniendo un modo empírico para determinar “” rectificando las constantes.

………… (3)

Si V es el volumen del líquido de densidad y N el número de gotas que hay en este volumen V, entonces la masa de cada gota será:……….… (4)

Por lo tanto:

………...(5)

IV.- EXPERIMENTO

MONTAJE

Monte el equipo tal como muestra el diseño experimental de la Figura.



¿Qué entiende por Tensiónsuperficial?
Podríamos decir que la tensión superficial es la resistencia que un líquido presenta a la penetración de su superficie.

PROCEDIMIENTO

4.1 Vierta en la bureta el líquido, cuya tensión superficial desea determinar
4.2 Mida la temperatura del líquido del interior de la bureta. Anote el valor correspondiente en la Tabla.

¿Qué sentido tiene medir esta temperatura?
Sedeberá medir la temperatura debido a que de ésta depende la densidad, asimismo sabemos que el coeficiente de tensión superficial depende de la densidad, por ello al modificarse la temperatura el coeficiente de tensión sufrirá también una variación.

4.3 Use el vaso de precipitados como depósito de descarga del líquido de la bureta.
4.4 Tome dos puntos A y B como niveles de...