Física: Tensión Superficial

 Tensión Superficial

La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada.

En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.

Agua: Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.

Ejercicios para resolver:

1. Calcular la tensión superficial de un líquido que mediante una varilla móvil de 5 cm equilibra una fuerza de 2,5 gf.

2. Para levantar un anillo de alambre de 1,75 cm de radio de la superficie de un recipiente de plasma sanguíneo se necesita una fuerza vertical de 1,61 x 10-2 N mayor que el peso del anillo. Calcule la tensión superficial del plasma sanguíneo.

    a) 0,15 N/m

    b) 1 N/m

    c) 0,92 N/m

    d) 0,073 N/m

    e) 2,5 N/cm

3. ¿Cuál es la tensión superficial de un líquido que es equilibrado en una boquilla mediante una varilla de 3 cm con una pesa de 2,8 gf?

4. Se introduce un tubo de diámetro de 1.9 mm en un líquido desconocido cuya densidad es de 960 kg/m^3 y se observa que el liquido asciende 5 mm en el tubo y forma un ángulo de 15°. Determine la tensión superficial.

5. Determine la presión manométrica en el interior de una pompa de jabón cuyo diámetro es de 0.2 cm