tensión superficial

Páginas: 5 (1197 palabras) Publicado: 1 de septiembre de 2014
Universidad Nacional Autónoma de México

Escuela Nacional Preparatoria Plantel 1 “Gabino Barreda”


Práctica No.2:
Tensión superficial


Física IV área II



Marco teórico:
Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables de un fenómeno conocido como “tensión superficial”, una propiedad de los líquidos. La tensión superficial es la fuerza por unidad delongitud que ejerce la superficie de un líquido sobre una línea cualquiera situada en ella, esta fuerza pertenece a la superficie y es perpendicular.

La tensión superficial es análoga a la presión, sin embargo la presión ejerce una fuerza hacia afuera, mientras que la tensión superficial la ejerce hacia adentro; es decir, la presión tiende a dilatar el volumen y la tensión superficial aencogerlo al área más pequeña posible. 1

Se puede determinar la energía superficial debida a la cohesión mediante un dispositivo (como el que se muestra en la figura). Una lámina de jabón queda adherida a un alambre doblada en doble ángulo recto y a un alambre deslizante AB. Para evitar que la lámina se contraiga por efecto de las fuerzas de cohesión, es necesario aplicar una fuerza F alalambre deslizante.

La fuerza F es independiente de la longitud x de la lámina. Si desplazamos el alambre deslizante una longitud Dx, las fuerzas exteriores han realizado un trabajo FDx, que se habrá invertido en incrementar la energía interna del sistema. Como la superficie de la lámina cambia en DS=2dDx (el factor 2 se debe a que la lámina tiene dos caras), lo que supone que parte de las moléculasque se encontraban en el interior del líquido se han trasladado a la superficie recién creada, con el consiguiente aumento de energía.
Si llamamos a g la energía por unidad de área, se verificará que la energía superficial por unidad de área o tensión superficial se mide en J/m2 o en N/m.


La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de latemperatura. En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se comprende ya que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido. 2

Para medir la tensiónsuperficial, se utilizan distintos métodos experimentales, en el caso de esta práctica se utilizó el método de Du Nouy. En este se utiliza un líquido y un anillo de aluminio, que se encuentra justo encima del líquido, soportado por la tensión superficial del líquido en la parte inferior y por un dinamómetro en la superior.

La tensión superficial del líquido se calcula a partir del diámetro 2R delanillo y del valor de la fuerza ΔF que mide el dinamómetro.


El líquido se coloca en un recipiente, con el anillo inicialmente sumergido. Mediante un tubo que hace de sifón se extrae poco a poco el líquido del recipiente. Y se puede observar la forma que adopta el líquido en el proceso del experimento, al ir retirando el anillo del líquido:





a) El comienzo del experimento
b) Cuandose va formando una lámina de líquido.
c) La situación final, cuando la lámina comprende únicamente dos superficies (en esta situación la medida de la fuerza es la correcta) justo antes de romperse.

En el experimento se mantienen valores constantes en el experimento, que corresponden a las dimensiones del objeto en el dinamómetro:
a = 75 mm (largo)
b = 25 mm (ancho)
c = 1 mm (espesor)Objetivo:
Que el alumno identifique la fuerza debida a la tensión superficial que tienen los líquidos para soportar objetos, a través del método de Du Nouy, que mide la fuerza adicional ΔF que hay que ejercer sobre un anillo de aluminio justo en el momento en el que la tensión superficial se va a romper.

Materiales:
Plataforma de internet “Física con ordenador” (Dinámica de fluidos –...
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