LAB 5 - Tension Superficial

8/10/2019 LAB 5 - Tension Superficial

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TENSION SUPERFICIAL EXPERIENCIA N 05 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE FISICA II

TENSIN SUPERFICIAL


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TENSION SUPERFICIAL

EXPERIENCIA N5

I.OBJETIVO

Determinar el coeficiente de tensin superficial de los lquidosutilizando el mtodo de Raylegh (clsico) y mediante el uso de un

equipo automatizado (cobra 3 Basic- unit).

II. EQUIPOS/MATERIALES

Mtodo rayleigh (clsico)1 Soporte universal

1 bureta medir dimetro externo

1 vaso de precipitados


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1Varilla de 25 cm

1 cubeta preti,d=20 cm

1 pao

1 probeta de 100ml

1accesorio de conexin

1 plataforma de elevacin vertical

1 cronometro

1 clamp

III. FUNDAMENTO TEORICO

Las fuerzas moleculares que rodean la molcula en el interior del

lquido actan sobre ella desde todos lados; ejercindose una

i i i f l


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desprenda; en el momento que se desprende se cumple a la

siguiente relacin:m g = 2R

=

)

Donde:

m es la masa de la gota, R es el radio externo de la punta de la bureta y esel coeficiente de tensin superficial de lquido.

Debido a la condicin de mnimo, las gotas de agua adoptan la formaesfrica.

A partir de la ecuacin (1) se podr determinar , pero como ah no se ha


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)

Equipo Automatizado

Para incrementar el rea de la superficie en un lquido en un A, se debe

realizar un trabajo E.

= E/A

Donde, es la energa superficial especfica y es idntica con la tensin

superficial:

= F/2L

La fuerza F acta tangencialmente en el borde de la longitud l del aro a fin

d l l l l id C d d di i d


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abajo en la lnea ABde menor dimetro y que no hay seguridad de que ellquido situado entre los niveles AB y AB sea arrastrado por la gota, lafrmula a emplear es:

P=k2p rg

SiendoPel peso de la gota, y kun coeficiente de contraccin que se ha dedeterminar experimentalmente.

Esta es la denominada Ley de Tate, el peso de la gota es proporcional al

radio del tubo ry a la tensin superficial del lquido .La aplicacin de esta ley nos permite realizar medidas relativas de latensin superficial. Sabiendo la tensin superficial del agua podemos medirla tensin superficial del lquido problema.

Llenamos una cuenta gotas de agua cuya tensin superficial es , y

d j d b l l ill d b l


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Una molcula en la parte superficial de un lquido es atrada por sus

vecinas, pero como slo tiene vecinas debajo de ella, es atrada hacia el

seno del lquido. Como las molculas de la superficie estn unidas a las

molculas laterales, no tienen una energa tan baja como las que se

encuentran en el interior.

Para desplazar una molcula del interior del lquido a la superficie se

necesita energa adicional, como la presencia de otra molcula en la

superficie aumenta el rea de la superficie, se concluye que debesuministrarse energa para aumentar el rea de la superficie lquida. La

energa requerida para aumentar la superficie se denomina Tensin

Superficial del Lquido.


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IV.EXPERIMENTO

MONTAJE 1- Mtodo de Rayleigh

Monte el equipo tal como muestra el

diseo experimental en su ficha.

Vierta en la bureta el lquido cuyatensin superficial desea determinar.

1.Mida la temperatura del lquidodel interior de la bureta. Anote

el valor correspondiente en laTabla 1.

2.Use el vaso de precipitadoscomo depsito de descarga del

lquido de la bureta.


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TABLA 1

Temperatura ambiente T=20C

Liquido

H2O Alcohol Ron

(g/cm3)

V

(ml)

N

(#gota)

(g/cm3)

V

(ml)

N

(#gotas)

(g/cm3)

V

(ml)

N

(#gotas)

1 1 1 14 0.78 1 42 0.84 1 36

2 1 1 12 0.78 1 43 0.84 1 37

3 1 1 13 0.78 1 41 0.84 1 36

4 1 1 13 0.78 1 39 0.84 1 35

5 1 1 14 0.78 1 44 0.84 1 36

Promedio 1 1 13.2 0.78 1 41.8 0.84 1 36

(dina/cm) dina/cm dina/cm dina/cm

Clculos de la tabla 1:


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Para el Agua:

(1)H2O = ( )(

)(

)

(2)H2O = ( )(

)(

)

(3)H2O = ( )( )( ) 66.12

(4)H2O = ( )(

)(

)

(5)H2O = ( )(

)(

)

= ( )( )(

) dina/cm


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Para el ron/mezcla:

(1)OH = ( )(

)(

) dina/cm

(2)OH = ( )(

)(

) 19.52 dina/cm

(3)OH = ( )( )( ) 20.06 dina/cm

(4)OH = ( )(

)(

) 20.63 dina/cm

(5)OH = ( )(

)(

) 20.06 dina/cm

= ( )(

)(

) dina/cm


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7.Con la ayuda de la plataforma de elevacin vertical,

descienda cuidadosamente la cubeta Petric hasta queobserve que la pelcula de interface del lquido est

tensionada hasta el lmite (figura4).

8.Mantenga el aro tensionado por un tiempo de 10 s.

9.

Al trmino de los 10s suba cuidadosamente cubeta Petriccon la ayuda de la plataforma de elevacin.

10.Repita los pasos (c) al (e) al menos 4 veces.

11.Detenga la medicin.


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Remplazo:

= F / 21=0.0077 / 2(0.06) =0.064

(*) rse consigue del promedio de los radios del anillo interior y exterior

VI. EVALUACION

1. Para el equipo automatizado, determine el coeficiente de tensin

superficial utilizando la ecuacin 7. Con su errorcorrespondiente. Recuerde que la longitud l del aro debe estar en

metros.

(terica) =0.0736N/m


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posible. La llama de una buja, puesta al otro extremo del tubo,

sufre una desviacin por la atraccin del aire que impulsa lapompa y que puede llegar a apagarla.

Un aro metlico puede sostener a una pelcula de agua jabonosa, y

si en sta se deja una hebra de algodn en forma de bucle,

previamente humedecida por la solucin de jabn, este bucle toma

la forma indefinida y caprichosa. Si la pelcula de jabn dentro del

bucle, toma esta segunda forma circular y aunque se intente

deformarlo, mientras no se rompa el resto de la pelcula, se

recupera su forma circular. Esto se debe a que primero, la Tensin

superficial del lquido actuaba igualmente por los dos lados del

algodn, mientras que en el otro acta solo por fuera y al ser igual

en todas las partes del hilo, lo estira dndole la forma de


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misma causa obedece el que ciertos insectos puedan pasear sobre la

superficie del agua.

El ltimo ejemplo es el de la experiencia realizada en el laboratorio

llamado cuentagotas, en el cual si se echa en la bureta de pequeo

dimetro un lquido cuya tensin superficial deseamos conocer,

aparece entonces en su extremo una gota que se va engrosando

como si fuese sostenida por un saco elstico, hasta que su peso es

bastante grade y cerrndose los bordes de contacto con el tubo se

rompe.

3. El dimetro exterior e interior del aro son: 20.0 mm y 19.0 mm.

Halle la longitud sobre la cual la superficie tensora del lquido


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VII. CONCLUSIONES:

Se demuestra que el coeficiente de tensin superficial vara con la

temperatura y la superficie de contacto.

Se demuestra que una manera ms exacta de encontrar el coeficiente

de tensin superficial es el mtodo Rayleigh.


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Al poner un tubo cuyo dimetro sea muy pequeo dentro de un

recipiente con agua se ve muy bien la tensin - cohesin al subir elnivel del lquido por las paredes y hacer un menisco, adems de subir

por arriba del nivel del agua del recipiente.

Se determin la tensin superficial de un lquido a diferentes

temperaturas.

A mayor temperatura menor va a ser la tensin superficial (1/T) Al

calentarse el agua alcohol, su energa cintica aumenta, su densidad

desciende. Al descender la densidad su tensin superficial desciende

de la misma manera.
http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


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El lquido de referencia muy puro y con conocimiento de sus valoresfisicoqumicos de densidad y tensin superficial a la temperatura de

trabajo.

Las soluciones de tensoactivo perfectamente bien preparadas con

agua destilada.

Las soluciones de tensoactivo producen mucha espuma, es muyimportante de evitar cualquier burbuja en el interior de los capilares

ya que alterara el valor de la altura de la columna lquida

VIII. BIBLIOGRAFIA:


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IX. APLICACIONES:

Importancia de la tensin superficial

En la Medicina:

La tensin superficial en los alveolos pulmonares, es de


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En la Fsica:El ascenso de los lquidos por los tubos capilares.


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UNMSM


MONTAJE DE EQUIPO AUTOMATIZADO


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UNMSM


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