Metodos Para Medir La Tension Superficial

Métodos para determinar la tensión superficial.

Para poder hablar de métodos para determinar la tensión superficial primero tenemos que hablar, o bien, definir a groso modo que es esta. Para ello en el presente trabajo se adjuntan dos definiciones tomadas de páginas de internet comunes y de fácil acceso para los estudiantes.

“Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son responsables de un fenómeno llamado tensión superficial. Las moléculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por tanto se cohesionan más fuertemente, con aquellas directamente asociadas con la superficie” http://hyperphisics.phy_astr.gsu.edu/hbasees/surten.html

“En la física se denomina tensión superficial, de un líquido, a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el liquido tiene una resistencia para aumentar su superficie” http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial#Propiedades

Con estas definiciones podemos empezar a hablar de sus métodos de medición.

En el presente trabajo solo se hablara sobre el fundamento teórico de ellos. Y de un ejemplo que es el que más me intereso.

• Métodos basados en la medición de una fuerza.

Se sabe que la tensión es una fuerza por unidad de longitud de línea de contacto

trifásico.

Tales métodos se aplican por tanto al caso en que hay 3 fases: un fluido (gas o

líquido), un líquido, y un sólido. La tensión superficial o interfacial entre los dos fluidos se

mide como una fuerza aplicada sobre una cierta longitud de la línea de contacto trifásico.

La figura 1 indica la situación típica; si las demás fuerzas se anulan por ejemplo por

la reacción del soporte sólido como en el caso de la figura, entonces la única fuerza neta sera

la proyección de la fuerza de tensión en la dirección de medición.

Existen varios dispositivos basados sobre este mismo principio, de los cuales los

más usados son la placa de Whilhelmy y el anillo de Nouy.

• Métodos basados en la medición de una presión.

Todos los métodos descritos en esta sección se basan sobre la aplicación de la

ecuación de la Capilaridad de Laplace, la cual indica que existe una diferencia de presión de

parte y otra de una interfase curva.

donde H es la curvatura promedia de la interfase en el punto.

La curvatura promedia se obtiene como el promedio entre las dos curvaturas

principales R1 y R2 en el punto:

Si la interfase es esférica, lo que puede considerarse el caso si la gravedad no

deforma la interface (caso de un radio de curvatura pequeño), entonces:

• Métodos basados sobre una deformación

Estos métodos se basan sobre el hecho de que en ciertas situaciones la tensión

superficial o interfacial tiende a reducir el área interfacial, mientras que otras fuerzas

(gravedad natural o artificial) tienden a aumentarla.

Para que las fuerzas de gravedad tengan un efecto notable, se requiere que el término

de presión hidrostática ρ g h sea significante, lo que implica que una de las variables h

(dimensión) o g (gravedad artificial) sea grande.

Ejemplo elegido:

PRESION DE BURBUJA

Cuando se coloca un tubo dentro de un líquido y que se inyecta un gas dentro del

tubo, se forma una burbuja.

Se puede demostrar que la presión pasa por un máximo cuando el diámetro de la

burbuja iguala al diámetro del tubo capilar. En efecto si el diámetro excede este valor la burbuja crece y se despega. Un cálculo

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