Propuedades del estado liquido

Tema 1. Propiedades del estado líquido
1.1 Descripción de los líquidos
El líquido es un estado de agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible, lo que significa que su volumen es, muy aproximadamente constante en condiciones de temperatura y presión moderadas.
Como fluido sujeto a la fuerza de la gravedad, la forma de un líquido queda definida por su contenedor,ejerciendo una presión de igual magnitud hacia todos los lados, en cualquier punto de su seno, tal como lo establece el principio de Pascal. Si un líquido se encuentra en reposo, la presión en cualquier punto del mismo viene dada por:

Donde ρ es la densidad del líquido, g es la gravedad (9,8 m/s2) y z es la distancia del punto considerado a la superficie libre del líquido en reposo.
1.2Propiedades de los líquidos
Las principales propiedades de los líquidos son: tensión superficial, presión de vapor y viscosidad.
1.2.1 Tensión Superficial

Figura 1. a) Ejemplo de tensión superficial, una aguja de acero sobre agua. b) Diagrama de fuerzas entre dos moléculas de un líquido.
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar susuperficie por cada unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie, tal como puede verse en la figura 1a). Este efecto permite a algunos insectos desplazarse por la superficie del agua, sin hundirse.
A nivel microscópico, se considera que la tensión superficial es una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos (ver esquemade la figura 1b), teniendo en cuenta que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el interior de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan, lo que permite que las moléculas tengan una energía bastante baja, mientras que en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior dellíquido.
En un fluido cada molécula  interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, abarca a las moléculas vecinas más cercanas. Vamos a determinar de forma cualitativa, la resultante de las fuerzas de interacción sobre una molécula que se encuentra en:
* A, el interior del líquido
* B, en las proximidades de la superficie
*C, en la superficie

Figura 2. Esquema de los estados de energía de las moléculas en un líquido.
Consideremos una molécula (en color rojo) en el seno de un líquido en equilibrio, alejada de la superficie libre tal como la A. Por simetría, la resultante de todas las fuerzas atractivas procedentes de las moléculas (en color azul) que la rodean, será nula.
En cambio, si la molécula se encuentraen B, por existir en valor medio menos moléculas arriba que abajo, la molécula en cuestión estará sometida a una fuerza resultante dirigida hacia el interior del líquido. Si la molécula se encuentra en C, la resultante de las fuerzas de interacción es mayor que en el caso B.
Las fuerzas de interacción hacen que las moléculas situadas en las proximidades de la superficie libre de un fluidoexperimenten una fuerza dirigida hacia el interior del líquido. Como todo sistema mecánico tiende a adoptar espontáneamente el estado de más baja energía potencial, se comprende que los líquidos tengan tendencia a presentar al exterior la superficie más pequeña posible.
Hay varios métodos para determinar la tensión superficial de un líquido, siendo el método de Du Nouy, de los más usados.
La tensiónsuperficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. 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,...