Informe-5-Tensión-Superficial (1)

7/25/2019 Informe-5-Tensión-Superficial (1)

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UNIVERSIDADNACIONAL

MAYOR DE SANMARCOS

(Universidad del Perú, Decana De

América)

CURSO : Laboratorio De Física IITEMA : Tensión Superficial E!periencia A

"ROFESOR : #ui$ones A%e&a$o 'ictor ALUM(OS :

Escobe&o Castro) Teresa *+*,--.,

Flores /arcía 01on 0airo *+*,-*2*

3ua45n (a6a4at7u Fla%io *,*8-*9+

Tapia Tiburcio Ale!an&er *+*,--;

TUR(O : *+:-- p<4< +:-- p<4<



Ciudad Universitaria, 16 de Mayo de

21!EXPERIENCIA A

I. OBJETIVOS

Deter4inar el coeficiente &e tensión superficial &e los lí=ui&os) se>?n el

4@to&o &e Ralei>1 Bcl5sico

II. EQUIPOS Y MATERIALES

* Soporte uni%ersal * ureta &e *44 &e&i54etro* Cla4p * Ter4ó4etro<* 'aso &e precipitación Lí=ui&os: a>ua) alco1ol) ron<

So orte Uni%ersal

ureta

A>ua) Alco1ol Ron &e =ue4ar

Ter4ó4etro

'aso &e "reci ita&o



III. FUNDAMENTO TEORICO.

M@to&o Ralei>1 BCl5sico

En la for4ación &e las >otas) se pue&e partir &el an5lisis &e la &in54ica presenteen la for4ación &e la >ota =ue se &espren&e &e un tubo cilín&rico) &e ra&io R =ue el lí=ui&o tiene un coeficiente &e tensión superficial < Mientras la >ota no se&espren&a) to4a la for4a tal =ue la co4ponente %ertical &e la fuer7a &e tensiónsuperficial se e=uilibra con su peso< La co4ponente %ertical &e la fuer7a &etensión superficial alcan7a su %alor 45!i4o en el instante usto antes =ue se&espren&a la >ota< Se encuentra =ue en el 4o4ento &e &espren&erse cu4ple a lasi>uiente relación:

α π Rmg 2=

B*

R

mg

π

α

2=

B+Don&e:

4: 4asa &e la >ota<R: es el ra&io e!terno &e la punta &e la bureta)

: es el coeficiente &e tensión superficial &e lí=ui&o<Debi&o a la con&ición &e 4íni4o) las >otas &e a>ua a&optan la for4a esf@rica<De la ecuación B* se po&ría &eter4inar ) pero co4o no se a teni&o en cuenta eltrabao &e &efor4ación cilin&roesfera) el %alor =ue se obten&ría no sería e!acto<Ralei>1 retocó esta e!presión) obtu%o un 4o&o e4pírico para &eter4inar <Rectifico las constantes encontró

R

mg

19

5=α

B,

Sea un lí=ui&o &e &ensi&a& G< Si el ( el n?4ero &e >otas =ue 1a en el lí=ui&o &e

%olu4en ') entonces la 4asa &e ca&a >ota ser5:

N

V m

ρ =

B.

"or lo tanto) NR

g V

19

5 ρ α =

B



IV. EXPERIMENTO

Montae

Monte el e=uipo tal co4o 4uestra el &ise$o e!peri4ental &e la fi>ura 4ostra&o enla p5>ina si>uiente<

(ota *: Di54etro e!terno &e la bureta H *44<

(ota +: "ara ase>urar su buen funciona4iento) la bureta &ebe estar li4pia<Enuncie: #u@ entien&e por tensión superficialJ

Se entien&e co4o la 4anifestación &e las fuer7as inter4oleculares &e un lí=ui&o<

"roce&i4iento:

* 'ierta en la bureta el lí=ui&o) cua tensión superficial &esea &eter4inar<Sugerencia: Utilice 1,2 o 3 ml del líquido.

+ Mi&a la te4peratura &el lí=ui&o &el interior &e la bureta< Anote el %alor correspon&iente en la tabla<

#u@ senti&o tiene 4e&ir esta te4peraturaJ

Tiene el senti&o &e &eter4inar có4o %aría la tensión superficial &e unlí=ui&o &epen&ien&o &e có4o %aría su te4peratura<

, Use el %aso &e precipita&os co4o &epósito &e &escar&a &el lí=ui&o &e labureta<

. To4e + puntosas A co4o ni%eles &e referencia<

Cuente el n?4ero &e >otas &e la porción &e lí=ui&o entre los ni%eles &ereferencia< Repita este proce&i4iento no 4enos &e %eces) Ca&a %e7anote en la tabla el n?4ero &e >otas para el %olu4en esco>i&o<

"ara =u@ se cuenta el n?4ero &e >otasJ



Se cuenta para obser%ar có4o %aría la tensión superficial &epen&ien&o ellí=ui&o utili7a&o en la e!periencia<

2 Repita los pasos &el * al para otros lí=ui&os Balco1olKron

8 (ue%a4ente repita los pasos anteriores para TH-C

V. DATOS Y RESULTADOS

• A te4peratura a4biente: TH+2• (i%el &e Referencia AH.-4l• (i%el &e Referencia H.+4l

LÍQUIDO

H20 ALCOHOL RO α H 2O

(dina!cm)

α Alcoho

(dina!c)

ρ

("!cm#)

$(ml)

(%de

"&'as)

ρ

("!cm#)

$(ml)

(% de"&'as)

ρ

("!cm#)

$(ml)

(%de

"&'as)

000 2 *# 0+* 2 -- 0#+ 2 .0 2.-/0(1) -/0#)

2 000 2 #0 0+* 2 -1 0#+ 2 .2 #-#/0(1) +1/0#)

# 000 2 #2 0+* 2 -* 0#+ 2 .0 #22/0(1) +./0#)

- 000 2 #2 0+* 2 -- 0#+ 2 .2 #22/0(1) -/0#)

* 000 2 #2 0+* 2 -1 0#+ 2 . #22/0(1) +1/0#)

PRO3DIO

000 2 #22 0+* 2 -* 0#+ 2 .#201/0(

1)+./0

#)

• En ba$o María: TH-

L#UIDO

ALCO3OLα Alcohol

B&inaKc4r B>Kc4,'

B4l(

BN &e >otas

* -<;8 + 9- *9.!*-B,

+ -<;8 + 9* *82!*-B,



, -<;8 + 8; *8;!*-B,

. -<;8 + 9* *9.!*-B,

-<;8 + 9- *82!*-B,

"ROMEDIO -<;8 + 9-<+ *8;!*-B,

VI. EVALUACIÓN

*< Influe la tensión superficial en los fenó4enos capilaresJ E!pli=ue

La capilari&a& es un a propie&a& &e los lí=ui&os =ue &epen&e &e su tensiónsuperficial) =ue le confiere la capaci&a& &e subir o baar por un tubo capilar<

Cuan&o un lí=ui&o sube por un tubo capilar) es &ebi&o a =ue la fuer7ainter4olecular entre sus 4ol@culas es 4enor a la a&1esión &el lí=ui&o con el4aterial &e lí=ui&o< El lí=ui&o si>ue subien&o 1asta =ue la tensión superficial ese=uilibra&a por el peso &el lí=ui&o =ue llena el tubo<

+< La tensión superficial &epen&e &e la te4peraturaJ

La tensión superficial &epen&e &e la naturale7a &el lí=ui&o) &el 4e&io =ue le ro&ea &e su te4peratura< En >eneral) la tensión superficial &is4inue con late4peratura) a =ue las fuer7as &e co1esión &is4inuen al au4entar la a>itaciónt@r4ica< La influencia &el 4e&io e!terior se co4pren&e a =ue las 4ol@culas &el4e&io eercen acciones atracti%as sobre las 4ol@culas situa&as en la superficie &ellí=ui&o) contrarrestan&o las acciones &e las 4ol@culas &el lí=ui&o<

,< Cu5n&o el coeficiente &e tensión superficial &el a>ua a H -J Esto sepue&e >enerali7ar en los lí=ui&osJ



Una 4ol@cula en el interior &e lí=ui&o est5 so4eti&a a la acción &e fuer7asatracti%as en to&as las &irecciones sien&o la resultante &e to&as ellas nula< "ero sila 4ol@cula est5 situa&a en la superficie &el lí=ui&o) sufre un conunto &e fuer7as

&e co1esión) cua resultante es perpen&icular a la superficie) e!peri4entan&opues una fuer7a &iri>i&a 1acia el lí=ui&o) o sea 1acia abao<

.< Deter4ine si el coeficiente &e tensión superficial &epen&e &e la &ensi&a&<

La tensión superficial &epen&e &e la naturale7a &el lí=ui&o &e la te4peratura) a4aor te4peratura 4enor tensión) la &ensi&a& no tiene nin>una i4portancia enestos casos) sin e4bar>o %ere4os =ue esta %ariar5 &e la 4is4a for4a =ue latensión superficial respecto a la te4peratura<

< Deter4ine si el coeficiente &e tensión superficial la %iscosi&a& se relacionan<

(o) son in&epen&ientes entre sí< 3abr5n casos en =ue se aprecia =ue a 4aor %iscosi&a& 4aor sea la tensión superficial) pero ta4bi@n 1abr5n casos en =uesea lo contrario La %iscosi&a& es un fenó4eno &in54ico la tensión superficial esun fenó4eno est5tico< "or ee4plo: el 4ercurio tiene %iscosi&a& bastante baa una tensión superficial ele%a&a el c1a4p? tiene su %iscosi&a& tensiónsuperficial ele%a&as<

2< De cinco ee4plos &e aplicación pr5ctica &el fenó4eno &e tensión superficial: Enlos ca4pos &e: ciencia) tecnolo>ía el 1o>ar<

• asa&o en el principio &e la tensión superficial &e los lí=ui&os se lo>ra enten&er lafabricación &e los lapiceros o plu4as Ben la tinta<

• En el 54bito in&ustrial es i4portante para conocer si una sustancia es ?til para lai4presión o para el encola&o<

http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml

http://www.monografias.com/trabajos53/impacto-ambiental-mercurio/impacto-ambiental-mercurio.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml

http://www.monografias.com/trabajos53/impacto-ambiental-mercurio/impacto-ambiental-mercurio.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml



• Se usa para crear pro&uctos i4per4eabili7antes:

− i4per4eabili7antes el5sticos<

− I4per4eabili7antes ce4ento<

− "ro&uctos ce4entosos<

− "inturas i4per4eabili7antes) etc<

• Se usa 4uc1o para crear pro&uctos =uí4icos =ue sean capaces &e penetrar enlas fibras &e los tei&os para arrancar la sucie&a& B&eter>entes< Estos pro&uctosbaan la tensión superficial per4iten =ue el a>ua 4oe 4eor los espacios4in?sculos entre las fibras<

• El Stone wash, o lavar golpeando la ropa es otra for4a &e &is4inuir la tensiónsuperficial &el a>ua) pues por fricción esta4os au4entan&o la te4peratura)) sesabe =ue al au4entar la te4peratura &is4inue la tensión superficial &e loslí=ui&os

VII. CONCLUSIONES

• 3e4os conclui&o =ue la tensión superficial &epen&e &e la te4peratura el

4e&io<• A%eri>ua4os =ue la tensión %aría &epen&ien&o &el lí=ui&o =ue se usa<

El &i54etro &e la bureta influe en el c5lculo &e la tensión superficial<

VIII. SUGERENCIAS / RECOMENDACIONES

• Se su>iere =ue para el c5lculo se &ebe &e tener probetas bien re>ula&as<

"ara el c5lculo &e la tensión pri4ero &ear reposar el lí=ui&o 1asta =ue nonos &e %alores in&esea&os<

To4ar en cuenta =ue los lí=ui&os =ue nos &an no est5n puros sino =ue son4e7clas 1a =ue 1allar la &ensi&a& &el lí=ui&o<

EXPERIENCIA B

I. OBJETIVOS

Deter4inar el coeficiente &e tensión superficial &e los lí=ui&os<

II. EQUIPOS Y MATERIALES

E=uipo Auto4ati7a&o BCobra , asicUnit:



- 1 Aro de medida de tensión superficial, de diámetro promedio 19.5 mm.

- 1 PC con Windows XP/Windows 98

- 1 Cora ! "asic#$nit.

- 1 %uente de Poder de 1& '/&A

- 1 (oftware Cora ! %orce/)esla

-1 *ódulo de medición de +ewton

- 1 (ensor +ewton

- 1 )rpode "ase

- 1 'arilla de &5 cm

- 1 Cueta Preti, d-&cm.

- 1 Pao

- 1 Proeta de 1ml

- 1 Accesorios de cone0ión

- 1 Plataforma de eleación ertical

- 1 Cronómetro

-1 Clamp

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las fuer7as 4oleculares =ue ro&ean una 4ol@cula en el interior &e un lí=ui&oact?an sobre ella &es&e to&os la&osP eerci@n&ose una presión isotrópica< Lafuer7a resultante =ue act?a sobre una 4ol@cula locali7a&a en la capa superficialno es cero) &ebi&o a =ue la resultante est5 &iri>i&a 1acia el interior &el lí=ui&o<

"ara incre4entar el 5rea &e la superficie en un QA) se &ebe reali7ar un QE<

ε=∆ E

∆ A

Don&e ε es la ener>ía superficial específica es i&@ntica con la tensión superficial:

γ = F

2 L

La fuer7a F act?a tan>encial4ente en el bor&e &e la lon>itu& L &el aro a fin &e

4antener la película lí=ui&a< Cuan&o usa4os un aro e 4e&ición &e ra&io rP lalon>itu& &el bor&e es L=2πr .

IV. EXPERIMENTO



Montae

Fa4iliarícese con el e=uipo sensor &e la uni&a& b5sica BCobra , 4onte el&ise$o e!peri4ental &e la fi>ura ,<

*< 'ierta lí=ui&o en la cubeta "etri 1asta la 4ita&<+< Suspen&a el aro &el >anc1o sensor (eton< (o su4era aun el anillo en el

lí=ui&o<,< Utili7an&o la platafor4a &e ele%ación %ertical) >iran&o la 4ania ne>ra)

su4era lenta4ente el aro 1asta =ue est@ co4pleta4ente cubierto por el

lí=ui&o &e estu&io<.< Con au&a &el profesor calibre el sensor<< Utilice los par54etros &e fuer7a estableci&os<2< "ara la 4e&i&a &e la tensión FB( se proce&er5 &e la si>uiente 4anera:

• Ten>a cui&a&o &e no pro&ucir el 4enos 4o%i4iento en la 4esa &e

trabao) a =ue el siste4a es alta4ente sensible<• Inicie la 4e&ición en softare 4en?<• Con la au&a &e la platafor4a %ertical) &escien&a cui&a&osa4ente la

cubeta "etri 1asta =ue obser%e =ue la película &e interface &el lí=ui&o

est@ tensiona&a al lí4ite<• Manten>a el aro tensiona&o por un tie4po &e *- s<• Al t@r4ino &e los *- s suba cui&a&osa4ente cubeta "etri con la au&a

&e la platafor4a &e ele%ación<• Repita estos pasos al 4enos . %eces<• Deten>a la 4e&ición<

8< 3a>a una >r5fica fuer7a %s tie4po seleccione los &atos correspon&ientes

a la 7ona &e 45!i4a tensión< Seleccione los , 4eores resulta&os =ue

obser%e en la >r5fica obten>a la fuer7a pro4e&io<



0020#0-0

*010+00

4 vs 5

F Promedio=0.00872145

9< Con au&a &e una 1oa &e c5lculo) obten>a el %alor pro4e&io<

In'erval&

In'erval&2

In'erval&#

In'erval&-

In'erval&*

Pr&medi&4

0002+2+# 0001*

000.2*

000.*12*

000*+.



;< Deter4ine la tensión superficial utili7an&o la ecuación +) Recuer&e =ue la

lon>itu& L &el aro &ebe estar en 4etros<

γ = F

2 L=0.00872145

2 x 0.12409=0.03514

TABLA 01

I(TER'ALO * I(TER'ALO + I(TER'ALO , I(TER'ALO .

Tie4poBs

Fuer7aB(

Tie4poBs

Fuer7aB(

Tie4poBs

Fuer7aB(

Tie4poBs

Fuer7aB(

,< -<--9 *2< -<--;+ ,* -<--;* .8< -<--;*. -<--9. *8 -<--99 ,*< -<--;* .9 -<--;*

.< -<--9. *8< -<--98 ,+ -<--; .9< -<--9; -<--9+ *9 -<--92 ,+< -<--;* .; -<--;

< -<--9+ *9< -<--99 ,, -<--;* .;< -<--9;2 -<--9+ *; -<--92 ,,< -<--9; - -<--99

2< -<--9, *;< -<--98 ,. -<--99 -< -<--;8 -<--9+ +- -<--92 ,.< -<--99 * -<--9;

8< -<--9+ +-< -<--9 , -<--99 *< -<--;9 -<--9, +* -<--9. ,< -<--9; + -<--9;

9< -<--9* +*< -<--9. ,2 -<--9; +< -<--; ++ -<--9 ,2< -<--99 , -<--; ,8 -<--9; ,< -<--; ,8< -<--9; . -<--; ,9 -<--98 .< -<--; ,9< -<--99 -<--98

V. EVALUACIÓN

* El &i54etro e!terior e interior &el aro son: +-<- 44 *;<- 44< 3alle lalon>itu& sobre la cual la superficie tensora &el lí=ui&o 1ace su acción<



Sabe4os =ue la fór4ula es: L=2πr

r H Ra&io pro4e&ior H *;<8 44 H -<-*;84

Ree4pla7an&o en la fór4ula:

L=2π (0.01975 )=0.12409m

+ Si la altura &el aro es ,<-8 44 Sobre =u@ 5rea &e superficie se fia lasuperficie tensora &el lí=ui&o) a =u@ fuer7as se atribue esta uniónJ

, Co4pare los resulta&os &e a4bos 4@to&os Cu5l es su opinión al

respectoJ

Al co4parar los resulta&os obteni&os %e4os =ue 1a una >ran &iferencia

esto es &ebi&o al error instru4ental 1u4ano< El resulta&o por el 4@to&o&el e=uipo auto4ati7a&o correspon&e al 45s acerta&o el resulta&oobteni&o por el 4@to&o &e Ralei>1t es 4u propenso a los errores<

. En la fór4ula para el coeficiente &e tensión superficial) "or =u@ seconsi&era FK+L no FKLJ

• En nuestra fór4ula se consi&era +L no L por=ue al le%antar el aro el

lí=ui&o en%uel%e al aro lo cual 1ace =ue la tensión superficial sea el&oble) por lo =ue F &ebe actuar sobre el &oble &e la lon>itu& &el arco<

VI" CONCLUSIONES

• "o&e4os concluir =ue el 4@to&o 45s preciso para &eter4inar la

tensión superficial es este<

VII" SUGERENCIAS/RECOMENDACIONES

• Se>uir al pie &e la letra las in&icaciones<• Tener nociones b5sicas &el 4aneo &el softare preferible4ente<



• "rocurar no interferir en la sensibili&a& &el sensor<

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