Sobre la superficie de un líquido existen fuerzas no compensadas, que provocan un cierto desbalance. En consecuencia, la superficie del líquido tiende a contraerse y la fuerza mensurable de atracción es llamada tensión superficial (g.) Un método sencillo para medir esta fuerza es el ascenso capilar. Un tubo capilar (de un diámetro muy pequeño)se coloca dentro del líquido al que se le desea determinar la tensión superficial, como lo ilustra la figura de abajo:
El líquido "moja" las paredes del tubo incrementándose de esta manera su superficie específica (lo que erroneamente se llama área superficial). Debido a la tensión superficial, el líquido disminuye su área específica mediante su ascenso por el tubo. Como resultado se tiene una fuerza que actúa sobre la superficie circular del líquido. Éste continuará subiendo por el capilar hasta que el peso del líquido que se encuentra por encima del nivel normal en el contenedor ejerza una presión igual y opuesta a la ocasionada por la tensión superficial (g, es decir, cuando las dos fuerzas involucradas se igualen:
| Farriba = 2pg r·cosq | Fabajo = P·A = (hrg)(pr2) |
P = Presión, A = Área transversal del capilar, h = altura de ascenso del líquido,
g = La constante de gravedad, r = Radio del tubo capilar y q = Ángulo de contacto del líquido.
De tal forma que para nuestro caso (recuerda que queríamos medir la tensión superficial) lo importante es conocer el valor de g y además de la presión P que obliga al líquido a subir por el capilar.
Nota Importante: Para la mayoría de los líquidos el ángulo de contacto vale cero.
1)
¿Cuánto esperaría que suba el agua por un tubo capilar de 0.55mm de diámetro?
2) Esta pregunta va como sigue:
Aprovechando que hoy (2 de septiembre) es el cumpleaños de Mi Hermana, la mayorcita de todos por cierto, plantearé una pregunta que tiene que ver con la tensión superficial y las velas que bien podría tener el pastel de la feliz cumpleañera:
¡¡¡ FELICIDADES POR TU CUMPLEAÑOS PILI !!!
Un manojo de fibras es un buen ejemplo de sistema transportador de líquidos que usa la tensión superficial para lograr su propósito, tal y como ese del que está hecho el pabilo de una vela. Observa la siguiente figura.
| Propiedad | AGUA | CERA derretida |
| Densidad | 997kg·m-3 | 700kg·m-3 |
| Tensión superficial | 0.072N·m-2 | 0.020N·m-2 |
| Ángulo de contacto | CERO | |
| Aceleración de la gravedad | 9.81m·s-2 | |
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¡¡Muchas gracias por participar!!
Migue Méndez