Labo Fisica Ii

TENSION SUPERFICIAL

I. OBJETIVO
Determinar el coeficiente de tensión superficial de los líquidos, utilizando el método de Rayleigh (clásico) y mediante el uso de un equipo automatizado (Cobra 3 Basic-Unit).
II. EQUIPOS/ MATERIALES
Método Rayleigh (Clásico)
1 Soporte Universal
1 Bureta, medir diámetro externo1 Vaso de precipitados
1 Clamp
1 Termómetro
Líquido: agua, alcohol, ron

Equipo automatizado (Cobra 3 Basic-Unit )
1 Aro de medida de tensión superficial de diámetro promedio 19.5mm. 1 PC con Windows XP/Windows 98
1 Cobra 3 Basic-Unit cm1 Fuente de poder 12V/2A
1 Software Cobras Force/Tesla
1 Modulo de medición de Newton 1 Trípode Base
1 Cronómetro
1 Varilla de 25cm
1 Clamp
1 Plataforma de elevación vertical
1Cubeta Petri, d= 20 cm
1 Paño
1 Accesorios de conexión
1 Sensor Newton




III. FUNDAMENTO TEÓRICO
Las fuerzas moleculares que rodean una molécula en el interior de un líquido actúan sobre ella desde todos los lados; ejerciéndose una presión isotrópica. La fuerza resultante que actúa sobre una molécula localizada enla capa superficial no es cero, debido a que la resultante este dirigida hacia el interior del líquido, como se ilustra en la figura 1.

Figura 1
Método de Rayleigh
mg = 2 π R α

mg = 2 π R α

Del análisis de la dinámica presente en la formación de una gota que se desprende de un tubo cilíndrico de radio R , para un líquido que tiene un coeficiente de tensión superficial α ; seobserva que mientras la gota no se desprenda ,tomara una forma tal que la componente vertical de la fuerza de tensión superficial se equilibró con su peso; la componente vertical de la fuerza de tensión superficial se equilibra con su peso; la componente vertical de la fuerza de tensión superficial alcanzara su valor máximo en el instante justo antes de que la gota se desprenda ; en el momento quese desprende se cumple a la siguiente ecuación.


α = (1π)(mgR)
α = (1π)(mgR)





Dónde: m es la masa de la gota
R es el radio externo de la punta de la bureta
α es el coeficiente de la tensión superficial de liquido
Debido a la condición de mínimo, las gotas de agua adoptan la forma esféricaA partir de la ecuación (1) se podría determinar α, pero como ahí no se ha tenido en cuenta el trabajo de deformación cilindro-esfera, el valor que se obtuviera no sería exacto. Raleygh retoco esta expresión, y encontró un modo empírico para determinar α. Rectifico las constantes y llego a la ecuación.
α = (519) (mgR)

α = (519) (mgR)

Considerando unlíquido de volumen Densidad ƿ, y que en él hay un número N de gotas , la masa de cada gota será
m = (VN)

m = (VN)

Por lo tanto se encuentra que,
α= (519)(gR) (VN)
α= (519)(gR) (VN)

IV. PROCEDIMIENTO
MONTAJE 1 – MÉTODO DE RAYLEIGH
Monte el equipo tal como muestra el diseño experimental de la figura 2. Vierta en la bureta el líquido cuya tensión superficial desea determinar.
1.Mida la temperatura del líquido del interior de la bureta. Anote el valor correspondiente en la Tabla 1.
2. Use el vaso de precipitados como depósito de descarga del líquido de la bureta.
3. Tome dos puntos A y B como niveles de referencia.
4. Cuente el número de gotas de la porción de líquido entre los niveles de referencia. Repita este procedimiento no menos de 5 veces. Cada vez...