practicas

1. RESUMEN

En la práctica No.3 llamada “Tensión superficial “se determinó la tensión superficial de la acetona, etanol, agua y agua con jabón en temperaturas de 5, 10, 15, 20, 30,40 y 50 °C respetivamente.
Se midió un volumen de líquido (acetona, etanol, agua, agua con jabón); y se trasladó a un beacker el cual se enfrió o calentó (se colocó en baño de maría), este volumen hasta llegar a latemperatura deseada, se tocó la superficie del líquido con un tubo capilar durante unos segundos se midió la altura de la cantidad de líquido que ingreso al capilar, se midió la masa y se calculó la densidad del líquido.

Se realizó un modelo matemático que relaciono tensión superficial vs temperatura: acetona y=-0.0002X+0.0226, etanol y=-0.0005X+0.0386, agua con jabóny=-0.0002X+0.0025, agua y=0.0001X+0.0562
La temperatura en que se realizó el experimento fue de 19°C a una presión de 0.84atm.







2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general
Realizar un modelo matemático que relacione la tensión superficial con la temperatura.


2.2. Objetivos específicos

1. Calcular y graficar los valores de tensión superficial dentro del intervalo establecido de temperatura.
2.Determinar las tensiones superficiales del acetona, agua con jabón, agua y etanol.











3. MARCO TEÓRICO

En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.1 Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, comoel zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zonade contacto con un sólido.
Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial
La tensión superficial se debea que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior dellíquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.
Otra manera de verlo es que una molécula en contacto con su vecina está en un estado menor de energía que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las moléculas interiores tienen todas las moléculasvecinas que podrían tener, pero las partículas del contorno tienen menos partículas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado más alto de energía. Para el líquido, el disminuir su estado energético es minimizar el número de partículas en su superficie.2
Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tiene una mayor energía promedio que las situadas en el interior, por lo tantola tendencia del sistema será disminuir la energía total, y ello se logra disminuyendo el número de moléculas situadas en la superficie, de ahí la reducción de área hasta el mínimo posible.
Como resultado de minimizar la superficie, esta asumirá la forma más suave que pueda ya que está probado matemáticamente que las superficies minimizan el área por la ecuación de Euler-Lagrange. De esta...