Tensión Superficial

TENSIÓN SUPERFICIAL

Es la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

Esto quiere decir que el líquido se resiste a aumentar su superficie. Por lo que la tensión superficial es una manifestación de fuerzas que actúan intermolecularmente.

Efectos en la naturaleza

Es un fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica. Este efecto permite a algunos insectos, desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial, junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad, por ejemplo. A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y el gas. La tensión superficial tiene como principal efecto la tendencia del líquido a disminuir en lo posible su superficie para un volumen dado, de aquí que un líquido en ausencia de gravedad adopte la forma esférica, que es la que tiene menor relación área/volumen. Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tiene una mayor energía promedio que las situadas en el interior, por lo tanto la tendencia del sistema será a disminuir la energía total, y ello se logra disminuyendo el número de moléculas situadas en la superficie, de ahí la reducción de área hasta el mínimo posible.

APLICACIONES

Este efecto se utiliza para hacer jabones, detergentes que penetran en las fibras de los tejidos para quitar la suciedad. Estos productos disminuyen la tensión superficial y permiten que el agua moje mejor.

Por otro lado se utiliza para hacer impermeabilizantes.

CAPILARIDAD

Es la propiedad de atraer cuerpos sólidos y elevarlos por sus paredes hasta el límite máximo del liquido que las moja, de repeler y formar a su alrededor un vacio con el liquido que no moja como el mercurio.

Esto quiere decir que cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular entre sus moléculas es menor que la adhesión del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Relación entre capilaridad y tensión superficial

La capilaridad es una consecuencia de la tensión superficial de un líquido.

La tensión superficial es la fuerza de unión de las moléculas superficiales de un líquido. Como consecuencia este siempre tiende a ocupar la menos superficie o volumen. De ahí que en el vacio siempre tiendan a una forma esférica.

En cambio la capilaridad es un fenómeno que sucede cuando se introduce un líquido de un espesor muy pequeño, casi despreciable teniendo en cuenta la extensión del tubo. El líquido en contacto con el tubo debido a la tensión superficial con este hace que la fuerza superficial que se produce es mayor que la del peso de este y así el líquido asciende hasta que el peso se iguala con esta fuerza.

EJERCICIO

1.- Calcule la altura que alcanza

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