Determinación de la densidad

Si un cuerpo se comprime, es decir disminuye su volumen de forma isotermica, se puede decir que su densidad

Los líquidos son prácticamente incompresibles, es decir que por grande que sea la presión ejercida sobre ellos, su cambio de volumen es mínimo.

La densidad ( ) de una masa homogénea se define como la relación entre su masa (m) y el volumen (V) ocupado por esta:

[\rho=\frac{m}{V}]

sus unidades son el kg/m3 o el g/cm3.

Para una masa no homogénea, la densidad de unas partes es diferente a la de otras y en general no es uniforme. Piense por ejemplo en una esponja llena de agua, la cual posee partes que contienen mayor cantidad de agua que otras.

Para este tipo de casos la densidad se define como,

[\rho=\frac{dm}{dV}]

en donde dm se refiere a la masa infinitesimal que ocupa un volumen dV.

Tensión Superficial

La tensión superficial se puede definir como la tendencia que tiene un líquido a disminuir su superficie. Las moléculas dentro de un líquido actúan de tal forma que todas se unen entre si, de manera que en el interior de un líquido, si pudiéramos ver una molécula, observaríamos que todas las demás moléculas la atraen con igual fuerza, el resultado es que la fuerza total sobre la molécula es igual a cero.

Para una molécula que se encuentre en la superficie de un líquido tenemos que encima de ella no existe fuerza alguna, por lo cual hay una diferencia de fuerzas que hacen que en general la cantidad total del líquido tienda a ocupar la menor cantidad de volumen posible.

Cualquier cambio en la forma de la superficie implica la realización de una fuerza y un desplazamiento, lo que genera un trabajo. Para realizar este trabajo se debe invertir energía, por lo cual hay un cambio en la energía del sistema, en este caso un cambio en la energía de la gota.

La tensión superficial [\gamma] se define como la razón entre la energía infinitesimal E y el área infinitesimal A: [\gamma=\frac{\Delta E}{\Delta A}]

La tensión superficial tiene unidades de J/m2.

Cuando un líquido entra en contacto con un sólido, aparece en las superficies de contacto una interacción, la cual se manifiesta como una adherencia entre las superficies. Cuando nos lavamos las manos con agua es difícil secarnos solamente con sacudirnos las manos, esto se debe a esa fuerza de adherencia. Esta fuerza depende de las sustancias que se encuentran en contacto.

Se debe tener especial cuidado en notar que la tensión superficial de una sustancia es constante, lo que cambia es la fuerza de adherencia cuando se coloca en contacto con otros materiales.

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