Tension Superficialen Fluidos Mecanicos De Mecanica De Fluidos

TENSION SUPERFICIAL EN MECÁNICA DE FLUIDOS POR LLOYD TREFETHEN

Introducción
La superficie de los líquidos actúa como si estuviera bajo tensión. La película es jalada en arcos circulares (Fig.1). Este estiramiento, llamado tensión superficial existe en todos los líquidos y es uniforme en todas las direcciones. Las fuerzas de tensión superficial afectan la forma y los movimientos de loslíquidos que tienen superficies abiertas.
La película en la figura 1 podría contraerse si estuviera libre de hacerlo. Esta también podría ampliarse si la cuerda es jalada hacia abajo, como en la figura 1-B. El trabajo realizado por la cuerda es halar más moléculas sobre la superficie para alargarla.
Tensión superficial en mecánica de fluidos, una película a color de 16 nm y 29 minutos de duración, fueproducida por el centro de desarrollo en educación (formalmente servicios educacionales Inc.) bajo la dirección del comité nacional para películas de mecánica de fluidos con el apoyo de la fundación nacional de ciencia.
Esta tensión puede ser entendida en términos de las fuerzas entre las moléculas, las moléculas se repelen entre ellas cuando están cerca y se atraen unas a otras cuando se alejan,en una distancia intermedia no se repelen ni se atraen. En el interior de un líquido, las moléculas en promedio escasamente se repelen lo suficiente para contrarrestar la presión aplicada por los alrededores del líquido. Pero las moléculas en la superficie están alejadas una distancia mayor a la neutral y se atraen entre ellas. Esta atracción, o tensión superficial es necesaria si las moléculasde la superficie se mantiene en movimiento desde de la superficie hacia la mayor parte del liquido.
Desde que todos los fenómenos en mecánica pueden ser explicados en términos de fuerzas o energía, las predicciones hechas sobre superficies son las mismas ya sea que trabajen con el concepto de tensión superficial o energía de superficie. La energía de superficie es resultado de que las moléculasen la superficie tienen más energía que las moléculas en la mayor parte del líquido; ellas tienen, en efecto, la mitad de sus vecinas retiradas de ellas. Dimensionalmente, la tensión superficial, con frecuencia se expresa en Dinas/cm, es la misma para la energía de superficie, esta usualmente es expresada como ergio/cm2 (ergio/cm2=dina cm/cm2=dina/cm).

Magnitud de la tensión superficial
Latensión superficial en una película podría ser calculada midiendo el estiramiento en la cuerda en la figura 1. Una película de jabón tendría una tensión superficial de 20 a 30 dinas/cm en uno de sus dos lados.
La referencia 2 describe una mejor técnica para la medición de la tensión superficial. Los valores representativos obtenidos están dados en la tabla 1. Es útil recordar:
* El agua tieneuna tensión superficial más elevada que la mayoría de otros líquidos exceptuando los metales líquidos.
* Otras moléculas en el agua (disueltas) usualmente disminuyen la tensión superficial (con excepción de algunas sales).
* A mayor temperatura menor tensión superficial. Las condiciones eléctricas de las interfases pueden aumentar o disminuir la tensión superficial.

Condiciones defrontera de la tensión superficial
Desde la superficie se ejercen fuerzas, estas fuerzan a los líquidos a tomar formas y movimientos diferentes a los que tomarían en ausencia de la tensión superficial. Los efectos pueden ser resumidos en tres reglas generales:
* Ángulos de contacto: donde las superficies se tocan, el Angulo de contacto es determinado por las energías de las interfaces.
*Presiones causadas por superficies curvas: una superficie curva de un líquido tiene mayor presión en el lado cóncavo.

* Fuerzas de corte causadas por el gradiente de la tensión superficial: la variación en la tensión superficial a lo largo de una superficie es balanceada por fuerzas de corte en el límite físico (material).

Es la tensión superficial, R1 y R2 son los dos radios de curvatura...