Tensión superficial

I.
OBJETIVOS:

· Determinar la tensión
superficial del agua y otros líquidos.

II. MATERIALES Y
EQUIPO:

· Sensor newton.

· Trípode base.

· Barilla Pc con Windows
XP.

· Probeta.

· Accesorios de
conexión.

· Plataforma de elevación
vertical.

· Cronometro.

· Clamp.

· Cobra3 Basic-Unit.

· Fuente de poder.

· Módulo de medición
Newton.

III. FUNDAMENTO
TEORICO:

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 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 es que 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, es minimizar el
número de partículas en su
superficie.2

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 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.

IV.
EXPERIMENTO:

A. Montaje y
procedimiento:

4.1. Vertemos líquido en la cubeta
Petri hasta la mitad.

4.2. Suspendemos el aro del gancho del
sensor newton, sin sumergir el anillo en el
líquido.

4.3. Utilizamos la plataforma de
elevación vertical- girando la manija negra, sumergimos
lentamente el aro hasta q este completamente cubierto por el
líquido de estudio, así:

4.4. Con la profesora calibramos el sensor
según nuestro informe.

4.5. Primeramente notamos que en la
gráfica la parte superior hubo mayor fuerza, que en este
caso es la tensión superficial de líquido durante
10s.

4.6. De aquí que obtuvimos los
siguientes datos:

V.
AUTOEVALUACION:

5.1. En la fórmula para el
coeficiente de tensión superficial ¿Por qué
se considera y no ? En nuestra fórmula se considera 2L y
no L porque L es el radio del anillo puesto sobre el
líquido para calcular su tensión
superficial. Se trabaja con todo el anillo así que usamos
2L.

VI.
BIBLIOGRAFIA:

·
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Paper_Clip_Surface_Tension_1_edit.jpg

·
http://www.google.com.pe/images?um=1&hl=es&biw=1362&bih=562&tbs=isch%3A1&sa=1&q=cronometro&aq=0&aqi=g10&aql=&oq=&gs_rfai=

·
http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.omicron-
sensors.es/media/OMF08~B.jpg&imgrefurl=http://www.omicron-
sensors.es/4592.htm

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Autor:

Bart