Artículo como Informe de Investigación – Modelo IEEE – 2010-2011 – Adaptado para el CEII
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS – TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD. (Vanessa Martínez contreras) (
[email protected]) (María Mónica Salgado) (
[email protected]) (Juan José Vargas) (
[email protected])
(Martha Vergara) (
[email protected]
1 RESULTADOS Con la siguiente ecuación hallamos la altura teórica de los capilares de los diferentes fluidos.
𝒉= Fluido
Alcohol
Agua
𝟒𝝈𝒄𝒐𝒔𝝋 𝜸𝑫
Diámetro
Límite Limite(m Límite inferior(m) superior
1
0,0005 m
Altura experimental 0,0092 m
2
0,0009 m
0,00396 m
3
0,0015 m
0,00277 m
D3
0,09048
0,08892
0,08732
1
0,0005 m
0,01587 m
D1
0,07404
0,07337
0,0727
2
0,0009 m
0,00952 m
D2
0,07244
0,07123
0,07003
3
0,0015 m
0,00635 m
D3
0,07702
0,07548
0,07397
alcohol
Agua
Tabla 1. Diámetro y altura experimental del agua y el alcohol T agua (23°C) y el alcohol (22°C)
h experimental
Alcohol
Agua
0,0092 m
0,0752 m
D2
0,00396 m
0,0418 m
D3
0,00277 m
0,0250 m
D1
0,01587 m
0,0596 m
D2
0,00952 m
0,0331m
0,00635 m
0,0259 m
0,0868
0,0863
D2
0,09145
0,09052
0,08956
Tabla 3. % límite Inferior < % limite < % límite superior
h teórica
D1
0,08734 D1
2. ANÁLISIS De acuerdo con la información obtenida en el laboratorio de mecánica de fluidos representados en la tabla 1 se puede observar que con menor diámetro que tenga el tubo capilar este succionara más liquido en una longitud menor que en una mayor. Con la fórmula de altura pudimos hallar la elevación del fluido dentro de los tubos capilares manejados en la experiencia. Sabiendo esto pudimos obtener la altura de cada uno de los diferentes diámetros de los tubos capilares mostrados en la tabla 2 y así comparar la altura teórica y experimental, de igual forma se debe tener en cuenta las paredes del tubo y también la geometría del tubo puede variar porque
D3 Tabla 2. Altura teórica y experimental de agua y el alcohol 1
Artículo como Informe de Investigación – Modelo IEEE – 2010-2011 – Adaptado para el CEII
pueda que no sea circular sino otra forma geométrica.
En el caso del agua se observa que tiene una tensión superficial relativamente elevada en comparación con la del alcohol; esto se debe a la masa de cada una de las sustancias. Para cada una de las sustancias se procedió a calcular la tensión superficial utilizando el método de la capilaridad que a su vez se basa en la ley de Jurin que define la altura que se alcanza cuando se equilibra el peso de la columna de líquido y la fuerza de ascensión por capilaridad.
los valores calculados con los hallados experimentalmente presentan diferencias mínimas como se muestra en la tabla 2 debido a que estos no se alejaron mucho de los valores teóricos, pero aun así se presentaron los errores de la cual creemos que las posibles causas que nos generaron diferencias entre los valores medidos y los hallado teóricamente, se debe a errores humanos cometido en está, como son una mala lectura de la altura de ascenso o descenso del fluido, debido a que teníamos que ver a través de dos superficies de vidrio y de la cual cuando se hacia la medida pues se pudo haber movido el tubo y causar que el fluido se desestabilizará y comenzara a bajar o quedar quieto sin moverse de la posición que alcanzo. La temperatura de los fluidos también tuvo que ver debido a que esta afecta la densidad de la sustancia que teníamos en el laboratorio y puesto que infiere en nuestros cálculos alejándolos de los valores encontrados en la guía.
Se concluyó que la tensión superficial de un líquido es una propiedad exclusiva y específica de cada líquido, y que depende de la temperatura.
4 REFERENCIAS [1] Mak S.Y., W. K. (4 de Febrero de 2006). Tensión superficial en los Fluidos. Obtenido de http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/tension/introduc cion/introduccion.htm [2] SEARS, ZEMANSKY, YOUNG /”Fisica universitaria”/, sexta edición,/ Ciudad de México /México/ Fondo Educativo Interamericano S.A,1986.
El agua presento mayor elevación capilar como se muestra en la tabla 1 porque el ascenso se debe a la tensión superficial que posee el fluido de la cual le permite subir o elevarse de manera rápida a través de las paredes del tubo hasta llegar a un punto de la cual se equilibre la fuerza producida por la tensión superficial y el peso del fluido.
[3] https://es.slideshare.net/damiansolis712/laboratoriode-tension-superficial-y-capilaridad [4] Atpplleal. Densidad y peso específico, aplicaciones técnicas procesos productivos. 2008
En la tabla 3 podemos observar los limites obtenidos de acuerdo al margen de error realizados según la formula aprendida en clase y así se muestra un límite inferior que es mayor al límite superior y entre estos se encuentra el valor obtenido experimental medido dentro del laboratorio.
3. CONCLUSIÓN Una vez se realizó el experimento con los diferentes fluidos se pudo determinar que la capilaridad supone el ascenso o descenso de un líquido en un tubo de pequeño diámetro, o en un medio poroso, debido a la acción de la tensión superficial del líquido sobre la superficie del sólido. La capilaridad, depende de las fuerzas creadas por la tensión superficial y por el mojado de las paredes del tubo. Los resultados obtenidos durante el experimento fueron variados, esto puede observarse en el porcentaje de error de cada una de las etapas del mismo.
2
Artículo como Informe de Investigación – Modelo IEEE – 2010-2011 – Adaptado para el CEII
3
