Tarea
OBJETIVO
Explorar algunas manifestaciones de la tensión superficial y la tensión interfacial, así como visualizar la magnitud de estas.
MARCO TEÓRICO
Tensión superficial
La tensión superficial puede definirse como la fuerza que ejerce un líquido sobre una determinada superficie debido a la existencia de una atracción no compensada hacia el interior del mismo sobrelas moléculas individuales de la superficie. Es la forma en que se refleja la cohesión entre moléculas en un líquido. La tensión superficial depende de la naturaleza del mismo, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, 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 lasmoléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.
Unidades de medida.
La tensión superficial suele representarse mediante la letra griega (gamma), o mediante (sigma). Sus unidades son de N·m-1=J·m-2=Kg/s2=Dyn/cm
Como tal, con el fin de aumentar el área de superficie de una masa delíquido por una cantidad, se necesita dA, una cantidad de trabajo, dA,. Este trabajo se almacena en forma de energía potencial. Por consiguiente la tensión superficial puede ser también medido en el sistema SI como julios por metro cuadrado y en el sistema CGS como ergios por cm2. Dado que los sistemas mecánicos tratan de encontrar un estado de mínima energía potencial, una gotita de líquido libreasume naturalmente una forma esférica, que tiene la superficie mínima para un volumen dado.
La equivalencia de medida de la energía por unidad de área a la fuerza por unidad de longitud puede ser probado por análisis dimensional.
Factores que modifican la tensión superficial.
La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. Latensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada.
Otros factores que también afectan la tensión superficial son las sustancias tensoactivas las cuales disminuyen la tensión superficial del agua; las sales las cuales aumentan la tensiónsuperficial y la temperatura la cual tiene una relación inversa con la tensión superficial
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 debe a 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.
De igual modo los Jabones y Detergentes ayudan a la limpieza de la ropa al disminuir la tensión superficial del agua, de modo que ésta penetra más fácilmente en los poros y las superficies manchadas.
Tabla de valores de tensión superficial a diferentes temperaturas.
Sustancia
Temperatura ºC
Tensión superficial dina/cm
Alcohol etílico
2022.75
Metanol
20
22.61
Agua
20
72.75
Acetona
20
23.70
Benceno
20
28.85
Tetracloruro de carbono
Etanol
20
20
26.95
22.3
Glicerina
20
63.1
Mercurio
20
465.0
Aceite de oliva
20
32.0
Disolución de jabón
20
25.0
Petróleo
20
26.0
Vaselina
20
33.1
Aceite de ricino
20
39.0
Cloroformo
20
27.1
Tensión superficial a diferentes temperaturas del alcohol etílicoTemperatura ºC
Tensión Superficial dina/ cm
0
24.05
10
23.61
20
22.75
30
21.89
Tensión superficial a diferentes temperaturas del agua
Temperatura ºC
Tensión Superficial dina/ cm
0
75.64
5
74.90
10
74.22
15
73.49
20
72.75
25
71.97
30
71.18
40
69.56
Manifestaciones.
“Flotación de animales en agua”
La flotación de objetos densos...
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