PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

 

TENSIÓN SUPERFICIAL

 

Una molécula en el interior de un líquido está sometida a fuerzas de atracción en todas las direcciones, siendo la resultante de dichas fuerzas igual a cero. Sin embargo, una molécula situada en la superficie de un líquido se ve sometida a una fuerza de cohesión neta perpendicular a la superficie y hacia el interior del fluido. Como se necesita realizar un trabajo para mover una molécula del interior hacia la superficie, en contra de dicha fuerza de cohesión neta, las moléculas superficiales tienen más cantidad de energía mecánica que las moléculas del interior del líquido. La superficie se comporta como una capa especial del fluido con propiedades elásticas debido a las fuerzas de cohesión entre las moléculas de la superficie.

 

 

 

 

Desde el punto de vista energético, se define "tensión superficial" de un líquido como el trabajo que se debe realizar para traer suficientes moléculas desde el interior del fluido hacia la superficie, para formar una nueva unidad de área en dicha superficie.

 

Desde el punto de vista elástico, la tensión superficial es una fuerza de estiramiento, esto es, la fuerza elástica transversal por unidad de longitud de la capa superficial del líquido.

 

Las dimensiones físicas de la tensión superficial son  y sus unidades en el S.I. son N/m.

 

¿… y qué pasa en la superficie de una gota de agua?

 

Imaginate una pequeña gota de agua sobre la mesa. Podemos considerar que es una semiesfera de radio r. La diferencia de presiones interna pi y externa pe (), necesaria para equilibrar la fuerza debida a la tensión superficial T es:

 

 

Esta expresión se obtiene del balance de fuerzas:

 

 

 

 

¿… y en una burbuja?

 

En este caso tenemos dos superficies, una interior y otra exterior. La diferencia de presiones interna pi y externa pe () a la burbuja, necesaria para equilibrar la fuerza debida a la tensión superficial T en las dos superficies es:

 

 

La cual se obtiene del balance de fuerzas:

 

 

 

 

 

 

 

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