INTRODUCCION
La tensión superfcial es una propiedad de los líquidos que se pone de manifesto sólo en su superfcie. Es la respon responsab sable le del tamaño tamaño de la gota, gota, de que algunos algunos insec insecto toss puedan puedan caminar caminar sobre sobre la superfcie del agua, de que al arrojar unos trocitos de papel sobre el agua éstos no se hundan o de que
al
lanzar
una
piedra
sobre
la
superfcie
de
un
lago
ésta
salte.
Técnicamen écnicamente, te, la tensión tensión superfcia superfciall ene gran importancia importancia en los detergen detergentes. tes. Los agentes agentes tensioac!os son adi!os que se añaden a los detergentes para reducir la tensión superfcial del agua. "e esta manera, el agua #mojar$ m$s# los objetos que se quieren limpiar %, por tanto, se disol!er$ disol!er$ mejor la suciedad suciedad.. Esta Esta es, por ejemplo, ejemplo, una de las &unciones &unciones del abrillan abrillantado tadorr de la!a!ajillas. "e esta manera analizaremos que sucede si hacemos alg'n cambio de temperatura al agua a e!aluar. (eremos alg'n cambio en la tensión superfcial con dicha !ariación.
OBJETIVO GENERAL: Analizar la tensión superficial en el agua para poder entenderla en cualquier otro fluido, pues así en el campo de la ingeniería la aplicación que lleva este concepto implica su uso por ejemplo en un coalescedor (Su propósito es atraer pequeñas gotas de agua o de otro líquido, posiblemente tan pequeñas como el tamaño de una molécula. na vez que las pequeñas gotas se recolectan, se re!nen mediante la fuerza de atracción molecular " la tensión superficial. #uando alcanzan un tamaño suficiente, se pueden eliminar del sistema mediante gravedad o fuerza centrípeta generada $aciendo girar el coalescedor.% & también en la formación de trenzas " tubos de corriente, en una l'mina vertiente de agua en un arro"o.
OBJETIVO ESPECIFICO:
efinir tensión superficial. &btención de la relación e)perimental " la gr'fica de la tensión superficial vs la temperatura del agua. *studiar las variaciones de la tensión superficial. +dentificar las unidades de tensión superficial. escribir el método de medición de tensión superficial.
RECURSOS EN EL LABORATORIO
otero. -alanza *lectrónica. robetas. /ermómetro digital. Agua. #alibrador -ernier
RESUMEN DEL FUNDAMENTO TEÓRICO 0a tensión superficial act!a como una película en la interfaz entre la superficie del agua líquida " el aire sobre ella. 0as moléculas de agua por debajo de la superficie se ven atraídas una por la otra " por aquellas que est'n en la superficie. *n forma cuantitativa, la tensión superficial se mide como trabajo por unidad de 'rea que se requiere para llevar las moléculas de parte inferior $acia la superficie del líquido. 0as unidades resultantes son la fuerza por unidad de longitud 12m. 0a tensión superficial también es la causa de que las gotas de agua adopten una forma casi esférica. Adem's, la capilaridad depende de la tensión superficial. 0a superficie de un líquido en un tubo de di'metro pequeño tomara una forma curvada que depende de una tensión superficial del líquido.
PROCEDIMIENTO *l siguiente laboratorio se siguió los siguientes pasos para $allar la tensión superficial3
#on el gotero de di'metro (%, producir 45 gotas de agua a una misma temperatura. #on la balanza electrónica pesar las gotas " obtener el peso medio de una gota (%. *l peso medio de la gota (% multiplicado por la gravedad (g%, proporciona la fuerza 6, con la definición de la tensión superficial (7%, obtenemos el valor de la misma 7 8
F L
8
F donde, 0 es la longitud del orificio del gotero. πD
9epetir el procedimiento cambiando la temperatura del agua cinco veces. *n la tabla adjunta coloque los cinco datos e)perimentales de la tensión superficial " considerando a estos como verdaderos, determine el error que se comete al utilizar tablas o gr'ficos.
Tabla 1. Datos d labo!ato!"o d t#s"$# s%&!'"("al. DATOS EXPERIMENTALES DE TENSION SUPERFICIAL Datos N°
L=
T °C
G gota grs
δ grs/cm
δ kg/m
δ N/m
1
1
!"!#
!"$1%
!"!$1%
0.12753
&
'!
!"!%!
!"1$1
!"!1$1
0.10791
$
(%
!"!(!
!"1#%
!"!1#%
0.08829
%
%1
!"!%#
!"1(!
!"!1(!
0.07848
(
$(
!"!(!
!"1#%
!"!1#%
0.06867
3 mm =
0.3 cm
G!)'"(o d TENSION SUPERFICIAL VS TEMPERATURA
Temperatura Vs Tension Superficial !"1% m / N 2 a c 1 r * + , S . o s . * T
!"1& !"1 !"!) !"!# !"!% !"!& ! $!
%!
(!
#!
'!
)!
!
T*m+*rat,ra °C T*m+* rat,ra -s T*.s 0 . S,+ *rca 2
Error relatvo porcenual de los resulados obendos! "aos 1
e r=
[
+1
xi
−
xi
]
× 100
[
127−60.75
[
]
× 100
]
× 100
3
&$")&
4
]
× 100
3
1"%1
4
]
× 100
3
1#"(%'
4
e 1=
"aos 2
e 2=
127
108−64.4 108
]
x i
+1
× 100
3
(&"1#
4
3
%!"$'
4
"aos 3
[
88− 67.04
[
78 −69.56
[
68−70.37
e 3=
"aos 4
e 4=
"aos 5
CALCULOS
e 5=
88
78
68
1!!
ara $allar la tensión superficial utilizamos la fórmula de3
δ =
Peso de la gota × gravedad Diametrode la gota × π
U.5a5*s N/m
CONCLUSIONES
0a tensión superficial disminu"e al aumentar la temperatura, "a que las fuerzas de co$esión disminu"en al aumentar la agitación térmica. A medida que la temperatura se acerca a la temperatura crítica, disminu"e la fuerza ejercida sobre las moléculas de la superficie " al llegar a la temperatura critica, la tensión superficial se desvanece. *l error encontrado en los c'lculos de la tensión superficial se debe a que $ubo un error de medición "a que al parecer la balanza no estaba calibrada " lo datos salieron fuera del rango normal. 1o se trabajó en condiciones de laboratorio, pues aumenta a tener un ma"or sesgo de error en los valores como la presión influida en los dedos al momento de sujetar el gotero " quiz' porque no, el tamaño del gotero.
0a tendencia de error porcentual se $ubo disminu"endo " cada vez m's se acercó a los valores de la tabla de referencia de *.-ecerril. ero sin embargo a!n se tuvo la tendencia de ese altibajo en la gr'fica pues debería en teoría ser una función lineal.
APLICACIONES:
Ba!(o "*&%lsado &o! la t#s"$# s%&!'"("al basado # l *o+"*"#to d la!+a d s(a!aba,o I#s&"!ado &o! l *o+"*"#to s"#%oso d %#a la!+a d s(a!aba,o # l a-%a %# /%"&o d "#+st"-ado!s d la U#"+!s"dad d P"ttsb%!-0 dsa!!oll$ %# #%+o s"st*a d &!o&%ls"$# # d"(0o 'l%"do /% &!s("#d d &dals !*os o *oto!s %t"l"2a la s%&!'"(" dl a-%a (o*o '%#t d #!-3a. 0a técnica se basa en desestabilizar la tensión superficial alrededor del objeto mediante un pulso eléctrico en el agua, causando que el mismo se mueva a través de la superficie gracias al arrastre de esta.
Esta 'o!*a d &!o&%ls"$# s!3a %#a 'o!*a '"("#t d ba,o *a#t#"*"#to &a!a &/%4os !obots *ba!(a("o#s /% *o#"to!a# la (al"dad dl a-%a en océanos, pantanos, o sobre cualquier tipo de superficie acu'tica, seg!n declara Sung :;on #$o, investigador " catedr'tico en la facultad de ingeniería de dic$a universidad. *l dispositivo desarrollado no tiene partes móviles " el electrodo que emite el pulso en el agua es de mu" bajo consumo energético, pudiendo ser alimentado por baterías, ondas de radio, o células solares, agrega #$o. ic$o investigador, ideó este sistema de propulsión inspirado por una larva de escarabajo, que se mueve en la superficie del agua mediante un principio similar. 0a misma, si desea mantenerse en reposo, aplica la misma tensión a ambos lados de sí. Si desea desplazarse $acia alguna dirección, la larva modifica la tensión superficial en la dirección opuesta con sus e)tremidades, " de esa manera logra desplazarse a través del agua. ero en vez de realizar un movimiento mec'nico para alterar la tensión superficial de su alrededor como lo $ace la larva, se recurre a un par de electrodos diminutos añadidos al barquito, l /% lo "*&%lsa lo 0a( a !a2$# d 5 *"l3*t!os &o! s-%#do , " el otro situado en la parte delantera del mismo cumple la función de timón.
ANE6OS
