Tension Superficial

INTRODUCCIÓN
Un objeto menos denso que el agua, como una pelota de playa inflada con aire, flota con una parte de su volumen bajo la superficie. Por otra parte, un clip puede descansar sobre una superficie de agua aunque su densidad es varias veces mayor que la del agua. Esto es un ejemplo de tensión superficial: La superficie del líquido se comporta como una membrana de tensión. La tensiónsuperficial se debe a que las moléculas del líquido ejercen fuerzas de atracción entre sí.

La tensión superficial explica por qué las gotas de lluvia en caída libre son esféricas (no en forma de lágrima): una esfera tiene menor área superficial para un volumen dado que cualquier otra forma. También explica por qué se usa agua jabonosa caliente en el lavado de la ropa. Para lavarla bien, se debehacer pasar el agua por los diminutos espacios entre las fibras. Esto implica aumentar el área superficial del agua, lo que es difícil por la tensión superficial. La tarea se facilita aumentando la temperatura del agua añadiendo jabón, pues ambas cosas reducen la tensión superficial.

TENSIÓN SUPERFICIAL
I. OBJETIVOS
* Estudiar el efecto de la tensión superficial en los líquidos.
*Determinar el coeficiente de tensión superficial de sustancias desconocidas.
* Conocer los factores que intervienen en la tensión superficial.

II. FUNDAMENTO TEORICO
TENSIÓN SUPERFICIAL

Cuando vemos objetos que flotan como hojas e insectos en la superficie del agua, estos son ejemplos de tensión superficial, es decir la superficie del líquido se comporta como una membrana de tensión.
Latensión superficial se debe a que las moléculas del líquido ejercen fuerzas de atracción entre sí. La fuerza neta sobre una molécula dentro del volumen del líquido es cero, pero una molécula en la superficie es atraída hacia el volumen. Por ello el líquido tiene a reducir al mínimo su área superficial tal como lo hace una membrana estirada.

Por otro lado, la tensión superficial ϒ, se define comola fuerza superficial F por unidad de longitud unitaria L, sobre la que actúa, es decir.

Donde ϒ : tensión superficial.

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. Estopermite 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 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 esque 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 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, esminimizar 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 deminimizar 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 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.

Propiedades
* γ...