Tension superficial

Práctica No. 5 Grupo: 607 Fecha: 10/diciembre/2009.
Alumno: Carreon Alvarado Sergio

TENSIÓN SUPERFICIAL

PROPÓSITO:
Observar fenómenos donde se presenta la tensión superficial.

INTRODUCCIÓN:
Cuando se trata de los líquidos, su superficie se comporta como si fuera una membrana elástica tensa, propiedad que se conoce como tensión superficial. Estose debe a que cualquier partícula en el seno de un líquido se encuentra rodeada de otras partículas que ejercen sobre ellas fuerzas iguales en todas direcciones, por lo que se equilibran entre sí; otras partículas que se encuentran en la superficie libre, solo están rodeadas por un lado por partículas que, al atraerla hacen que aparezcan fuerzas laterales en todas direcciones que tienden adisminuir el área de la superficie libre del líquido, y una fuerza hacia el interior del líquido que tiende a disminuir su volumen

En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. 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.Fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficielibre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie.

A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a 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 energíabastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido 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 el gas.
Otra manera de verlo es que una molécula en contacto con su vecina estáen un estado menor de energía que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las moléculas interiores tienen todas las moléculas vecinas 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.Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tiene una mayor energía promedio que las situadas en el interior, por lo tanto la 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 suaveque pueda ya que está probado matemáticamente que las superficies minimizan el área por la ecuación de Euler-Lagrange. De esta forma el líquido intentará reducir cualquier curvatura en su superficie para disminuir su estado de energía de la misma forma que una pelota cae al suelo para disminuir su potencial gravitacional.

Valores para diferentes materiales
Ejemplos de tension superficial :Tabla de tensión superficial de líquidos a 20 °C


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