TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD
Ariza Carlos Gutirrez Styht Hormiga Margie Torres Javier
Programa de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad del Atlántico Fecha de entrega: 01-03-01! Palabras clave: tensión superficial, capilaridad.
_________________________ ______________________________________ __________________________ __________________________ _________________________ ____________ Resumen "n esta e#$eriencia se anali%& el 'en&meno 'ísico de la tensi&n su$er(cial ) la *a$ilaridad $or medio de 10 $rue+as ue sirvieron $ara estudiar de manera cualitativa dicho 'en&meno .e $retendi& llevar a ca+o ca+o el estudio del 'en&meno con la a)uda de 3 soluciones con di'erentes d i'erentes /ensiones /ensiones .u$er(cial, a sa+er: Agua, Agua .ul'atada Agua a+onosa2, una soluci&n de ercurio4*romo ) 5+6etos como *artas, *uchillas, Agu6as ) *a$ilares Finalmente se encontr& ue los o+6etos se hundían más rá$ido en las l as soluciones con /ensiones /ensiones .u$er(cial más +a6a, mientras ue en las otras soluciones dichos o+6etos $ermanecían más tiem$o en la su$er(cie de los 7uidos de+ido a la resistencia de los mismos
Introducción "n $rimer lugar, es im$ortante sa+er ue la tensi&n su$er(cial es tam+i8n llamada tensi&n de su$er(cie o energía de inter'a% o +ien todavía energía de su$er(cie "s una 'uer%a ue e#iste al nivel de toda inter'a% entre dos medios di'erentes entre un s&lido o un líuido ) un gas2 9a tensi&n entre medios id8nticos: dos s&lidos, dos líuidos, o tam+i8n entre un líuido ) un s&lido es generalmente llamado: la tensi&n inter'acial 1 9a tensi&n su$er(cial $ermite a la gota de agua de no e#tenderse so+re una ho6a, o a ciertos insectos marchar so+re el agua, o +ien todavía la tensi&n su$er(cial $ermite esta 'orma a+om+ada del agua en un vaso colmado con la noci&n de ca$ilaridad "l conce$to de tensi&n su$er(cial se em$lea en el ám+ito de la 'ísica $ara hacer re'erencia a la cantidad de energía ue se reuiere $ara incrementar la su$er(cie de un líuido $or unidad de área icha energía se necesita )a ue 1 htt$:44;;;+ousse)-controlcom4es$4tension-su$er(cialhtm htt$:44;;;+ousse)-controlcom4es$4tension-su$er(cialhtm
los líuidos e6ercen una resistencia a la hora de incrementar la su$er(cie 9a tensi&n su$er(cial surge $or las 'uer%as ue act
Objetivo General "ntender, anali%ar e identi(car los conce$tos +ásicos so+re tensi&n su$er(cial ) ca$ilaridad ) sus a$licaciones Objetivos Específcos •
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i'erenciar la tensi&n su$er(cial del agua con una soluci&n de agua 6a+onosa ) mercurio istinguir desde el $unto de vista 'ísico entre tensi&n su$er(cial ) ca$ilaridad ilucidar la ca$ilaridad como uno de los 'en&menos ue $rovoca la tensi&n su$er(cial ) como se $resenta ) mani(esta *om$render las 'uer%as involucradas en la cohesi&n ) la adherencia en el 'en&meno de ca$ilaridad
Ecuaciones Acción capilar o capilaridad e$endiendo del ángulo de contacto, $uede ocurrir ue el líuido ascienda ? @ 0B2 o descienda ? C 0B2 $or un tu+o estrecho ca$ilar2 una cierta altura h, lo ue se denomina ca$ilaridad o acci&n ca$ilar
htt$:44de(nicionde4tension-su$er(cial 3 htt$:44de(nicionde4ca$ilaridad4 > htt$s:44;;;ecuredcu4/ensiD*3DE3nsu$er(cial)*a$ilaridad
"n e'ecto: en el euili+rio, el $eso de la columna de líuido se com$ensará con la com$onente vertical de las 'uer%as de cohesi&n FG cos? de+ida a la tensi&n su$er'icial G2 9as 'uer%as de adhesi&n no intervienen son $er$endiculares a la su$er(cie del tu+o2H
Marco Teórico "ntre los m
está vinculada a la tem$eratura, el medio ) la naturale%a del líuido Podemos entender la tensi&n su$er(cial como una es$ecie de mem+rana elástica ue di(culta JingresarK al líuido Por este 'en&meno, algunos insectos tienen la $osi+ilidad de $osarse so+re el agua sin ue se hundan
Capilaridad 9a ca$ilaridad es una $ro$iedad de los líuidos ue de$ende de su tensi&n su$er(cial la cual, a su ve%, de$ende de la cohesi&n o 'uer%a intermolecular del líuido2, ue le con(ere la ca$acidad de su+ir o +a6ar $or un tu+o ca$ilar
Entre ms del!ado el capilar" ms sube la columna de lí#uido$ .e introduce en el reci$iente un tu+o de cristal alargado ) estrecho Inmediatamente $arte de agua del reci$iente ascenderá $or el tu+o hasta alcan%ar una altura determinada, esta altura será tal ue el peso del lí#uido ue uede dentro del tu+o sea i!ual a la tensión superfcial de dicho líuido .i cogemos un tu+o con un ma)or diámetro el agua ue ascenderá $or 8l llegará a menor altura $ero el $eso del líuido ue ueda dentro del tu+o tam+i8n es igual a la tensión superfcial de dicho líuido .i se tuviese un tu+o tan (no como el de un ca+ello, la cantidad de líuido ascendería mucho más en altura $ero el $eso del líuido ue ueda dentro del tu+o tam+i8n es igual a la tensión superfcial de dicho líuidoL L htt$:44;;;$ro'esorenlineacl4'D*3DAsica4ca$ilaridadhtml
A este 'en&meno se le conoce como Capilaridad lí#uida
Comentarios de las Otras E%periencias Viscosidad & "n esta e#$eriencia se anali%& de manera cualitativa la viscosidad de un Alcohol ) Mlicerina, con la a)uda de un viscosímetro ca$ilar Densidad & .e estudi& la ensidad de H Fluidos con la a)uda de un ensímetro, el cual se introduce vertical ) cuidadosamente en el líuido hasta ue 7ote li+re ) verticalmente A continuaci&n, se o+serva en la escala graduada en el vástago del densímetro su nivel de hundimiento en el líuido= esa es la lectura de la medida de densidad relativa del líuido Presión De Vapor & Auí se utili%& un sistema de tu+erías ue contenían agua im$ulsada con la a)uda de unas +om+as centrí'ugas Por medio de las di'erencias de $resi&n en los di'erentes conductos ) con la a)uda de unos man&metros en U se determina+a la $resi&n de va$or
Conclusiones .e encontr& ue la soluci&n a+onosa de6a $asar los 5+6etos más rá$ido ue las otras dos soluciones, esto es de+ido al e'ecto de los tensioactivos en la misma, ue disminu)en la tensi&n su$er(cial del agua •
