tensión superficial










TENSIÓN SUPERFICIAL


Jhonny Muñoz, Johan Miranda, Alexander Mosquera, Nathaly Cruz


Jhonny Muñoz (Universidad del Cauca, B/ Villa Docente, jhamn.xbox@hotmail.com, Popayán), Johan Miranda (Universidad del Cauca, B/ Los Hoyos, jamm_crff@hotmail.com, Popayán), Alexander Mosquera (Universidad del Cauca, B/ Las Américas, almorro85@gmail.com, Popayán), Nathaly Cruz(Universidad del Cauca, B/ Vereda Pomona, ancruz@unicauca.edu.co, Popayán)




Resumen: En el laboratorio se utilizaron dos capilares los cuales fueron debidamente pesados y a los cuales se les introdujo por medio de una jeringa una columna de mercurio, posterior a esto el capilar fue pesado nuevamente. Con esto se logró determinar el peso del mercurio.

Más tarde se tomó un beaker lleno de agua,se hizo un arreglo de tal forma que el extremo inferior del capilar coincidiera con el cero de la regla y se lo introdujo verticalmente en el beaker para observar el ascenso del líquido dentro de él.

Todo esto con el fin de determinar la tensión superficial del líquido.


Palabras claves: tensión superficial , masa , volumen, densidad, radio, altura




1. INTRODUCCIÓN

En elcontexto de la Termodinámica, la tensión superficial es una manifestación de la tendencia de un líquido a disminuir su superficie hasta que su energía
potencial de superficie sea mínima, que es la condición para que el equilibrio sea estable.

Desde el punto de vista de la Mecánica, la tensión superficial de un líquido se define como el trabajo necesario para aumentar, a temperatura constante y de modoreversible, el área de una superficie del líquido en una unidad.

También puede interpretarse como la fuerza por unidad de longitud que actúa a través de cualquier línea de superficie, tendiendo a evitar que su superficie aumente.

1.1Marco teórico.

1.1.1 Tensión superficial. Una molécula situada en el interior del fluido, es atraída por igual en todas direcciones por las moléculas adyacentesy se encuentran en equilibrio.

Por el contrario las moléculas que se encuentran cerca de la superficie (distancias del orden de 10-6 mm), el equilibrio se rompe, porque las moléculas son atraídas más por las moléculas del líquido que por las del aire.

Este fenómeno origina una fuerza resultante hacia el interior del fluido.
Si sobre la superficie libre del líquido se traza una líneacualquiera, la tensión superficial, es la fuerza superficial normal a dicha línea por unidad de longitud:

(2)

Donde F es la fuerza resultante y L la longitud sobre la que se genera la fuerza. Cuyas unidades en el S.I. es el N/m.
Un fenómeno derivado de la tensión superficial es la capilaridad, éste es un fenómeno que se da en los líquidos, y es debido al efecto de las fuerzas de adherencia queexiste entre estos y los sólidos, y las fuerzas de cohesión del propio líquido. Así, cuando las fuerzas de adherencia son mayores que las fuerzas de cohesión el líquido tiende a subir en un tubo capilar, y viceversa.

Se denomina ángulo de contacto (θ), al ángulo formado entre la tangente a la superficie libre del líquido y la tangente a la superficie del sólido adyacente, en el punto decontacto.



Si este ángulo es mayor de 90º se dice que el líquido no moja al sólido.
Si este ángulo es menor de 90º se dice que el líquido moja al sólido.
Con el ángulo de contacto y la tensión superficial se puede estudiar la fenomenología del menisco o ascenso capilar.

2. METODOLOGÍA Y DATOS OBTENIDOS DURANTE LA PRÁCTICA

2.1 Metodología. Se tomó el capilar pequeño y se pesó, luego sele inyectó con mucho cuidado mercurio con una jeringa formando dentro de este una columna la cual fue medida. Se volvió a pesar y se determinó así el peso del mercurio.

Se retiró el mercurio del capilar y se repitió el mismo procedimiento con el capilar más grande.

Se tomó un beaker y se vertió agua dentro de él, posterior a esto se tomó la temperatura ambiente con el termómetro.

Luego...