El método de medición de la tensión superficial

INTRODUCCION

La tensión superficial es una propiedad de los líquidos que se pone de manifiesto sólo en su superficie.

Es la responsable del tamaño de la gota, de que algunos insectos puedan caminar sobre la superficie 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 superficie de un lago ésta salte.

Técnicamente, la tensión superficial tiene gran importancia en los detergentes. Los agentes tensioactivos son aditivos que se añaden a los detergentes para reducir la tensión superficial del agua. De esta manera, el agua "mojará más" los objetos que se quieren limpiar y, por tanto, se disolverá mejor la suciedad. Esta es, por ejemplo, una de las funciones del abrillantador de lavavajillas.

OBJETIVOS

Definir tensión superficial.

Estudiar las variaciones de la tensión superficial.

Identificar las unidades de tensión superficial.

Describir el método de medición de tensión superficial.

Ver sus aplicaciones generales en la ingeniería.

RECURSOS EN EL LABORATORIO

Gotero.

Balanza Electrónica.

Probetas.

Termómetro digital.

Agua.

Calibrador Bernier

RESUMEN DEL FUNDAMENTO TEÓRICO

La tensión superficial actúa como una película en la interfaz entre la superficie del agua líquida y el aire sobre ella. Las moléculas de agua por debajo de la superficie se ven atraídas una por la otra y por aquellas que están en la superficie. En forma cuantitativa, la tensión superficial se mide como trabajo por unidad de área que se requiere para llevar las moléculas de parte inferior hacia la superficie del líquido.

Las unidades resultantes son la fuerza por unidad de longitud N/m.

La tensión superficial también es la causa de que las gotas de agua adopten una forma casi esférica. Además, la capilaridad depende de la tensión superficial. La superficie de un líquido en un tubo de diámetro pequeño tomara una forma curvada que depende de una tensión superficial del líquido.

PROCEDIMINETO

El siguiente laboratorio se siguió los siguientes pasos para hallar la tensión superficial:

Con el gotero de diámetro (D), producir 10 gotas de agua a una misma temperatura.

Con la balanza electrónica pesar las gotas y obtener el peso medio de una gota (G).

El peso medio de la gota (G) multiplicado por la gravedad (g), proporciona la fuerza F, con la definición de la tensión superficial (σ), obtenemos el valor de la misma σ = F/L =F/πD donde, L es la longitud del orificio del gotero.

Repetir el procedimiento cambiando la temperatura del agua cinco veces.

En la tabla adjunta coloque los cinco datos experimentales de la tensión superficial y considerando a estos como verdaderos, determine el error que se comete al utilizar tablas o gráficos.

Tabla 1. Datos de laboratorio de tensión superficial.

DATOS EXPERIMENTALES DE TENSION SUPERFICIAL

Datos N° T °C G gota grs δ grs/cm δ kg/m δ N/m

1 20 0.048 0.127 0.013 0.125

2 38 0.042 0.111 0.011 0.109

3 69 0.034 0.090 0.009 0.088

4 78.3 0.030 0.080 0.008 0.078

5 89.7 0.028 0.074 0.007 0.073

L= 3.770 mm = 0.3770 cm

...