Informe5 - TENSION METODO DEL ANILLO.doc

TENSI ON SUPERFI CI AL:METODO DELANI LLO La bo r a t o r i odeFi s i c o quí mi c aI

OBJETI VOS OS: •

De t er mi n arl at ens i óns uper fi c i al del í qui dosporel mé t odod eDuNouy , t ambi énc onoc i doporel mét ododel ani l l o.

FUNDAME MENTO TEÓRICO: O: En es t e mé t odo,u na ni l l o de pl at i no o de pl at i noi r i di o,s ec ol oc as obr el a s uper fi ci edeunl í qui dooenl ai nt er f as eent r edosl í qui dos .El ani l l o,at r av ésdeun br az odepal anc a,es t ásus pendi dod eunabal anz adet or s i ón,medi a nt el acuals e mi del af uer z aqueesnec es ar i apar as epar are lani l l odel as uper fi c i e.Par aun s i s t emai deal ,el v al ordees t af uer z aFv i enedadoporl aec uac i ón: γ =4πR =4πRF

(1)

Donde: R:r adi omedi odel ani l l o. γ :t ens i óns uper fi ci al del l í qui do.

Par aaument arl as uper fi c i el i br edeunl í qu i doat emper at ur ac ons t ant eenunv a l or Se sn ec e s ar i oe nt r e ga r l ee lt r a ba j oq ueq ue daa l ma c en ad oc o mo moe ne r g í al i b r e s uper fi c i al .Cuando s e pr e t ende l e v ant arelan i l l os obr el as uper fi c i el i br ed el l í qui dos ec r eandossuper fi ci esl i br esci l í ndr i c as ,S1,S2.


quet i enenl osv al or es : π. ∆h=2.π. ∆h S1=2. Re . ( Ri +2r ) . S2=2. π. Ri . ∆h

(2)

(3)

Donde: Ri :r adi oi nt er nodel ani l l o. Re:r adi oex t er nodel ani l l o r :r adi odel al ambr ec onquees t ác ons t r ui doel ani l l o.

Res ul t a: π. ∆h S1+S2=4. R.

(4)

EndondeResel r adi omedi odel ani l l oy∆hel des pl az ami ent ov er t i c al ,el t r abaj o Wc o r r e s po nd i e nt ee s : W =4. π. R. ∆D. γ (5) ∆hendondeFesl yr es ul t ai gual aF . af uer z aapl i c adapar al ev ant arel ani l l o,l a qu ev i e neda dapo rl aec u ac i ó n1 .

Descripción del Equipo : Ele qu i p oae mp l e ar ,q uee su nab al a nz ad et o r s i ó n,c o no c i d oc o ne ln omb r ed e t e ns i ó me t r od eDuNo uy ,s emu es t r ae nl afi g ur a2 :


Fi gur a2. Es t et ens i óme t r oes t ác ons t i t ui doporuna l ambr edeac er o( a)fi j oporunod es us e xt r emosaunapi ez amet ál i c aac c i onadaport r est or ni l l os( A,B yC) ,l osc ual es c umpl enc onl ass i gui ent esf unc i ones :c onunt or ni l l od edes pl az ami ent ogr ues o, s emo di fi c al at e ns i ó nd ela l a mb r eyc o ne lt e r c e r os efi j al ap os i c i ó nqu es eh a c ons egui doconl osant er i or es .

METODOLOGÍA: 1.REQUERI MI ENTOS MATERIALES 

Piceta.  Vaso de Precipitados.  Termómetro.

EQUIPOS Estufa.  Bala!a. 


"aletador electrico.  E#uipo para el m$todo de %o &ou' 

REA"TIVOS 

A(ua destilada.  deter(ete  )ielo

2.TÉCNI CASO MÉTODOS: METODO DEL ANILLO (METODO DU NOUY)

• •

Para el proceso primero se arma el e#uipo ecesario para el m$todo del aillo *m$todo du ou'+. El m$todo du &o,' aillo es ua t$cica mediate la cual puede calcularse la tesió superficial de u l-#uido.

•

El m$todo cosiste e leatar letamete u aillo/ #ue se ecuetra sumer(ido e ua solució de deter(ete e u aso precipitado. a medida #ue se leata el aillo iicialmete sumer(ido / Mediate u tu0o #ue 1ace de sifó se e2trae poco a poco el l-#uido del recipiete 1asta #ue la a(u3a de la fuer!a *m&+ sea suelta.

•

Esta fuer!a ecesaria para leatar el aillo de la superficie del l-#uido es medido ' relacioado co la tesió superficial del l-#uido.

•

E la fi(ura se represeta4 la ruptura de la tesió superficial

•

La tesió superficial del l-#uido se calcula a partir del di5metro 6 R del aillo ' del alor de la fuer!a 7 F #ue mide el diamómetro.


3.DATOS EXPERI MENTALES: Se tiee los si(uietes datos 4

•

% 8 9.:;< cm Siedo el radio r 8 %=6

•

r 8 >.:?6< cm

•

L 8 6*6@r+

•

L 8 6*6*>.:?6<+@

E el proceso del e2perimeto se o0tuiero los si(uietes alores. T(C 0) F(mN) 20.3

<.?

24.9

<.

26.6

<.;<

28.5

<.;

Hallamos la !"s#$" s%&!'##al

•

Para ua T 8 6>.C"

•

Para ua T 8 6D.:C"


•

Para ua T 8 6;.;C"

•

Para ua T 8 6?.
"olocado e ta0las los alores o0teidos

TC 20.3

D;.:

24.9

D;.9;

26.6

D<.;6

28.5

D<.<

A o"#"%a#$" &'!s!"amos las s#*%#!"!s *'a#as. +. ,'a#a T(C0) -s F(mN)


Aplicado miimos cuadrados se tiee la ecuacio poliomial4

•

La &!"#!"! 4

m 8  >.>6D6:;m&="

•

!l #"!'!&o4

0 8 ;.6:;D

•

!%a#o" &ol#"om#al l#"!al#/ao

F*T+ 8  >.>6D6:;T G ;.6:;D


2. *'a#a T(C) -s

Aplicado miimos cuadrados se tiee la ecuacio poliomial4

•

La &!"#!"! 4

m 8  >.9:<99m&="

•

!l #"!'!&o4

0 8 <>.:;69D

•

!%a#o" &ol#"om#al l#"!al#/ao

*T+ 8  >.9:<99T G <>.:;69D


CONCLUSI ONES. 

%etermiamos e2perimetalmete el alor de las fuer!as medias a ma'or

cocetració so meores #ue las de meor cocetració  Mediate el e2perimeto 1emos demostrado #ue la tesió superficial dismiu'e al aumetar la temperatura. 

La presecia de ioes e u li#uido polar/ aumeta la tesió superficial.



Se

determia #ue la presecia de sustacias teso  actias

*3a0ó '

deter(etes+ dismiu'e la tesió superficial

RECOMENDACI ONES.  Estar atetos al mometo de 1allar la fuer!a/ de0ido a #ue cuado se laata el aillo/ el tiempo es mu' corto.

 Teer precaució al mometo de caletar *elear la temperatura+/ 'a #ue si se re(ula el caletador muc1o/ se puede caletar demasiado/ ' o cose(uir la temperatura deseada.

REFERENCI ASBIBLI OGRÁFI CAS.  H. Bertr5 ad H. &Je!%el(ado. Qu-mica F-sica. Ariel "iecia/ 6>>6.  M. %-a!PeJa ad A. Roi(Mutaer. Qu-mica F-sica/ olume 6. Ala1am0ra Uiersidad/ Madrid/ 9:?D.

 I.&. Leie. Fisico#u-mica. McKra)ill/ Madrid/ 9::;.  .H. Moore. Qu-mica F-sica/ olume I. Urmo/ Bil0ao/ 9:?.  R.N. Sc1ofield ad E.N. Rideal. Proc. Ro'al Soc. Lodo A/ 9>:


ANEXOS. 9+ U tu0o capilar de 9 mm de di5metro circular se sumer(e e a(ua ' se o0sera u desiel de 6/?cm. )allar el 5(ulo de cotacto para este l-#uido Solució4 %atos4 18 6/? cm

d86r 8 9mm

ρ)6O 8 9(=cm

para )6O se( ta0las la γ 8  di=cm

6+ U alam0re de >/? mm de di5metro ' 9D cm de lar(o/ 1ec1o de acero * ρ 8/: (=cm + Se coloca cuidadosamete e mercurio * γ 8 D;< di=cm+ 1asta #uedar e e#uili0rio tal como se muestra e la fi(ura. %etermie el a(ulo θ #ue forma la fuer!a de tesió superficial co la 1ori!otal. Por codició de e#uili0rio4

∑f 8 > ⇒ E G T'  m(8 > ρ)( 2 ( 2 V s G Ts seθ  m(8 ρc 2 ( 2π=D 2 d6 2 L γ 2 6L 2 seθ 8ρc 2 ( 2π=D 2 d6 2 L  ρ)( 2 ( 2 π=? 2 d6 2 L


+ Determinar la tensión superficial del agua mediante la tabla

N

F(n)

L(m)

1

0.2

7.55*10^-2

2

0.22

7.54*10^-2

3

0.2

7.41*10^-2

EXE!"#E$%&'"($ 1

EXE!"#E$%&'"($ 2

EXE!"#E$%&'"($ )

 2.755)) $+m

D+ Determinar la tensión superficial del agua c,n abón de acuerd, a la tabla

N

F(n)

B(m)

1

0.21

7.55*10^-2

2

0.2

7.54*10^-2

3

0.21

7.41*10^-2


EXE!"#E$%&'"($ 1

EXE!"#E$%&'"($ 2

EXE!"#E$%&'"($ )

 2.75/ $+m

<+ La tesió superficial del a(ua a 6>" es de 6.<9> &=m. A esta misma temperatura ua solució de etaol .6D e olume tiee ua tesió superficial

Si

para la solució ' >.::?69> 



(=m para el a(ua "u5to meo su0ir5 la solució de alco1ol por el mismo tu0o capilar 

ALICACIONE1 T!"s#$" 1%&!'##al Im&o'a"#a ! las M!##o"!s !" la M!'olo*a ! D!"s#a o" %" -alo' ! I"!'#%m'! A!&al!

La e2i(ecia e la idustria es cada d-a ma'or e lo #ue a (estió de calidad se refiere/ lo #ue re#uiere ma'or calidad e la cali0ració/ erificació ' a3uste de los e#uipos/ dic1a calidad depede de las diferetes ma(itudes ' por ede de las propiedades f-sicas. E diferetes sectores idustriales ' e cetros de iesti(ació/ es idispesa0le el coocimieto del alor de las propiedades f-sicas de los l-#uidos/ etre ellas/ la tesió superficial. El presete tra0a3o a0orda la importacia del coocimieto del alor de la tesió superficial e medicioes de desidad co u alor de icertidum0re acepta0le/ para la correcta o0teció de datos e cali0racioes de istrumetos de medició de desidad.


La TS es u feómeo de superficie ' es la tedecia de u l-#uido a dismiuir su superficie 1asta #ue su eer(-a de superficie potecial es m-ima/ por lo tato/ es ua fuer!a ta(ecial eta e el l-mite del l-#uido/ diri(ida 1acia su iterior/ #ue se opoe a #ue las mol$culas de l-#uido se escape de su iterior W9X/ lo #ue (eera la formació del meisco e tu0os estrec1os. La TS depede de diferetes aria0les/ la aturale!a del l-#uido *composició/ estructura molecular+/ temperatura/ fuer!as itermoleculares *ad1erecia/ co1esió/ fuer!as de Vader alls/ etc.+/ la fuer!a de (raedad/ etre otras. "omo se mecioó la TS es u feómeo de superficie/ ' $sta se preseta cuado teemos u sistema compuesto por u l-#uido ' u (as *Aire+ W6X. Se sa0e #ue e el l-#uido las mol$culas se ecuetra m5s uidas #ue e el (as/ por lo #ue la TS del medio es la (eerada por el l-#uido/ esto de0ido a #ue e el (as las mol$culas se ecuetra 0astate separadas etre s-/ por lo tato la fuer!a de co1esió etre ellas es desprecia0le. E la parte i!#uierda de la Fi(. 6 se o0sera #ue las mol$culas #ue se ecuetra e el iterior del l-#uido so iflueciadas por fuer!as de atracció ' de repulsió *fuer!as itermoleculares+/ dic1as fuer!as so e#uili0radas *YF8>+/ a meos #ue iflu'a ua fuer!a e2tera la fuer!a resultate es >. Si em0ar(o esto o sucede e la superficie del sistema/ como se e e el lado derec1o de la Fi(. 6 las mol$culas #ue se ecuetra e la parte del l-#uido e3erce fuer!as #ue resulta ser ma'ores a las e3ercidas e la parte del (as *aire+/ dic1a fuer!a est5 determiada por4

%ode Z es la eer(-a superficial/ tesió superficial

S

es la superficie li0re del l-#uido/ ' [ es la

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