tensión superficial y capilaridad-lab. fisica

Universidad de Guayaquil
Facultad de Ingeniería Química
Laboratorio de Física II

212
TENSION SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

INTEGRANTES:
Angulo Lozada Tatiana
Ávila Amador Wilson
Ramírez Castillo Andy
Pacheco  Romero Jefferson
Severino Daphne Paulette
León Quiroz Gianela

TEMA:
TENSION SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD
OBJETIVO:
Calcular la tensión superficial del agua.
Comprobar los resultados obtenidos con los datos de la tabla.

MARCO TEORICO
LA TENSIÓN SUPERFICIAL
 La tensión superficial mide las fuerzas internas que hay que vencer para poder expandir el área superficial de un líquido. La energía necesaria para crear una nueva área superficial, trasladando las moléculas de la masa liquida a la superficie de la misma, es lo que se llama tensión superficial.
A mayor tensión superficial, mayor es la energía necesaria para transformar las moléculas interiores del líquido a moléculas superficiales. El agua tiene una alta tensión superficial, por los puentes de hidrogeno.
En las moléculas que están presentes en un líquido, por ejemplo agua, hay fuerzas de atracción entre ellas, las que hacen que el líquido esté cohesionado.
 La resultante entre esas fuerzas hace que se anulen.
Imaginemos que esto está ocurriendo en todas las moléculas de agua que están en la superficie. Entonces tenemos que las moléculas están encadenas.

Este encadenamiento hace a la superficie del líquido comportarse como si fuese una membrana elasticidad.
Entonces la tensión superficial es la que hace que se forme una gota.
O que un insecto flote sobre la superficie del agua.
• Las moléculas de la superficie tienen mayor energía potencial que las situadas en el interior (energía superficial).
     – Para mover una molécula del interior de un líquido (menos       energía) hasta la superficie (alta energía), hay que realizar trabajo.
      – Mover una molécula de la superficie hasta el interior libera energía (por eso se va minimizando la superficie).
• Hay dos maneras de ver el concepto de tensión superficial (dimensionalmente).
                   – Tensión: Fuerza por longitud (N m-1)
                   – Energía por unidad de superficie (J m-2)
• Ambos son válidos, pero en situaciones distintas tienen utilidades diferentes.
LA CAPILARIDAD
La capilaridad, que es el ascenso de los líquidos por tubos muy estrechos.
El líquido asciende por las fuerzas atractivas entre sus moléculas y la superficie interior del tubo. Estas son fuerzas de adhesión. Hay que diferenciarlas de las fuerzas de cohesión, que son las fuerzas que unen las moléculas entre sí, y que son responsables de su condensación.
El menisco de un líquido es la superficie curvada que forma en un tubo estrecho. Para el agua tiene la forma ascendente (como una U) porque las fuerzas que provocan la adhesión de las moléculas de agua al vidrio son mayores que la fuerzas de cohesión, en cambio en caso del mercurio, las fuerzas de cohesión son mayores que las de adhesión y el menisco tiene unos bordes curvados hacia abajo.
Es la capacidad que tiene un líquido de subir espontáneamente por un canal minúsculo.
Debido a la tensión superficial, el agua sube por un capilar.
Esto se debe a fuerzas cohesivas, es decir, fuerzas que unen el líquido; y a fuerzas adhesivas, que unen al líquido con la superficie del capilar.
Hay capilaridad positiva y negativa.
El ejemplo anterior es una muestra de capilaridad positiva, debido a que el agua sube por el capilar.
El menisco en este caso será cóncavo.



MATERIALES
Vaso de precipitación
tubo capilar de vidrio
Soporte universal
pinzas
foco
Calibrador de vernier
Regla
Agua
MÉTODOS
Medir el diámetro interno del tubo capilar con el calibrador vernier, una vez q haces esto, añadimos agua al vaso de precipitación.
Armamos nuestro sistema, encendemos el foco y observamos el ascenso del agua por el tubo capilar.
Sacamos el tubo capilar del sistema asiéndole presión con el dedo pulgar en uno de los extremos del capilar para que el líquido no se salga del tubo, medimos la altura de ascenso del agua con una regla, anotamos estos valores.


CALCULOS
Datos

Diámetro del Tc: 0.20 cm ÷ 2 = r= 0.10 cm --- 0.10 x 10-2 m
h = 1.3 cm = 0.013 m
ƿ= 1000 Kg/m3
g= 9.8m/s2

 =

= 0.0637 N/m

%E= x100 =12.5%

CONCLUCIONES
Concluimos que para q el experimento tenga resultados debemos esperar el tiempo suficiente para que el agua ascienda ya que aunque es muy lento, la menor variación de altura provocaría un resultado de la tensión superficial errónea.
Pudimos llegar a la conclusión que según el principio del tensión el agua tendió a subir una altura h, el cual dependería de la fuerza de cohesión y adhesión que son propias dl liquido que ascendió por las fuerzas atractivas entre sus moléculas dentro del tubo capilar.
Llegamos a la conclusión que para que haya capilaridad la fuerza de cohesión natural que tiene que ser mayor a la fuerza de adhesión.
Se concluyo que la tensión superficial de un liquido es una propiedad exclusiva y específica de cada liquido, y que depende de la temperatura, estado del entorno, presión atmosférica. Podemos añadir que si en un liquido se añade una solución jabonosa se perderá la tensión superficial de este liquido.

BIBLIOGRAFIA
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