Práctica 6 tensión superficial

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Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Laboratorio de Física Farmacéutica 
No. de práctica: 6
Nom. De la práctica: Tensión superficial
ASESOR: Nava Cervantes Francisco
Fiesco Gutíerrez Ricardo Aarón 
Meza Castrejón Gibran de Jesus 
Grupo: 2FV1
Fecha de entrega: 22/05/2018
1. TÍTULO DE LA PRÁCTICA: Tensión superficial
No. DE PRÁCTICA: 6
2. OBJETIVO:
a) Comprender el concepto de tensión superficial.
b) Determinar la tensión de varios líquidos por los métodos capilar y Otto 
 Stenbach.
3. INTRODUCCIÓN:
EXPERIMENTO A
4. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Material empleado
· Aparato de Otto Stenbach
Procedimiento
Imagen general del experimento A
1.- La muestra líquida se coloca en el vaso de precipitados y se introduce en ella el tubo capilar hasta una profundidad de 2 cm. 
Hecho esto, se cierra la válvula 1 y se llena de agua el embudo de separación.
2.- Se abre y vuelve a cerrar la válvula 2 para que la presión del aire dentro del aparato sea igual a la atmosférica. 
3.- Se abre ligeramente la válvula 1 para que entre agua lentamente en el matraz, con el fin de que se reduzca el espacio ocupado por el aire y aumente gradualmente su presión, lo cual se apreciará en el manómetro.
4.- El menisco en el tubo capilar bajará lentamente y al legar al extremo saldrá el aire formando un rosario de burbujas.
5.- En el instante que se vence la tensión superficial, el menisco es semiesférico y su radio es igual al del tubo capilar, la presión relativa del aire sobe el menisco es igual a ρ1gh1 y la presión relativa del líquido problema es igual a ρ2gh2. Con todos estos datos puede obtenerse la tensión superficial del líquido, o bien, si se conoce ésta, se puede determinar el radio del capilar.
5. OBSERVACIONES NUMÉRICAS
	ALTURA (h)
	
	Solución jabonosa
	
	Agua destilada (ref)
	0.3%
	0.6%
	3%
	6%
	Máxima
	14 cm
	14 cm
	14.5 cm
	15 cm
	16.5 cm
	Mínima
	8 cm
	8 cm
	7.5 cm
	7 cm
	5.5 cm
	Diferencia
	6 cm
	6 cm
	7.5 cm
	8 cm
	8.5 cm
6. ANÁLISIS DE DATOS
Datos preliminares para cálculo de presiones
Sagua = 71.35 (dinas/cm) ; Para T= 20 °C
ρH2O = 1 g/cm3
g = 978 cm/s2

P0 = 767, 816.064 Pascales en CDMX
 = ρ Hg (13.536 g/cm3) g (978 cm/s2) hHg (58.8 cm) = 778,406.6304 dinas/cm2
Cálculo de presiones
Presión Interna (fuerza ejercida en el interior de las burbujas) 
P1 = P0 + ρ 1gh1
P1 = (778,406.6304 Pa) + (1 g/cm3) (978 cm/s2) (2 cm)
P1 = 780,362.6304 Pa
Presión del líquido (fuerza ejercida en las burbujas)
P2 = P0 + ρ 2gh2
P2 = (778,406.6304 Pa) + (1 g/cm3) (978 cm/s2) (6 cm)
P2 = 784,274.064 Pa
Fórmula de Tensión Superficial 
Calcular radio de la burbuja mediante despeje
r = 2( 71.35 dinas/cm ) 
 (784,274.064 Pa - 780,362.6304 Pa)
r = 0.03648 cm
Tensión Superficial de los líquidos
· S1 = (1 g/cm3) (978 cm/s2) (0.03648 cm) (6 cm) / 2 Cos (0) = 107.03232 dinas/cm
· S2 = (1 g/cm3) (978 cm/s2) (0.03648 cm) (6 cm) / 2 Cos (0) = 107.03232 dinas/cm
· S3 = (1 g/cm3) (978 cm/s2) (0.03648 cm) (7.5 cm) / 2 Cos (0) =133.7904 dinas/cm
· S4 = (1 g/cm3) (978 cm/s2) (0.03648 cm) (8 cm) / 2 Cos (0) =142.70976 dinas/cm
· S5 = (1 g/cm3) (978 cm/s2) (0.03648 cm) (8.5 cm) / 2 Cos (0) =151.62912 dinas/cm
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE LA ECUACIÓN EMPÍRICA
Ajuste por el método de mínimos cuadrados
INTERPRETACIÓN FÍSICA DE LAS CONSTANTES
a:
 
b:
7. RESULTADOS
8. CONCLUSIONES
10. BIBLIOGRAFÍA
EXPERIMENTO B
4. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Material empleado
· Soluciones jabonosas con diferentes concentraciones (0, 0.3, 0.6, 3 y 6 %). 
· Tubo capilar
· Vasos de precipitados
Procedimiento
 
Imagen general del experimento B
1.- Introduzca un tubo capilar en agua destilada.
2.- Obtenga los daros necesarios para determinar la tensión superficial del agua a la temperatura de trabajo y que deberá medir (ρ, h, r).
3.- En este caso el ángulo de contacto es 0°.
4.- Repetir la operación anterior con el mismo líquido a las concentraciones de (0, 0.3, 0.6, 3 y 6 %).
5. OBSERVACIONES NUMÉRICAS
	SOLUCIÓN JABONOSA
	
	Agua destilada
	Solución jabonosa 0.3%
	Solución jabonosa 0.6%
	Solución jabonosa 3%
	Solución jabonosa 6%
	h
	1.2cm
	1.6cm
	1.7 cm
	2.0 cm
	2.3 cm
6. ANÁLISIS DE DATOS
Datos preliminares al cálculo de tensión superficial
P=1 g/cm3
g=978 cm/s2
θ= 0°
r= 0.03648 cm
Tensión superficial
S1= (1 g/cm3)(978 cm/s2)(0.03648 cm)(1.2 cm) / 2 Cos (0)= 21.40646 dinas/cm
S2= (1 g/cm3)(978 cm/s2)(0.03648 cm)(1.6 cm) / 2 Cos (0)= 28.54195 dinas/cm
S3= (1 g/cm3)(978 cm/s2)(0.03648 cm)(1.7 cm) / 2 Cos (0)= 30.32582 dinas/cm
S4= (1 g/cm3)(978 cm/s2)(0.03648 cm)(2.0 cm) / 2 Cos (0)= 35.6774 dinas/cm
S5= (1 g/cm3)(978 cm/s2)(0.03648 cm)(2.3 cm) / 2 Cos (0)= 41.02905 dinas/cm
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE LA ECUACIÓN EMPÍRICA
Ajuste por el método de mínimos cuadrados
INTERPRETACIÓN FÍSICA DE LAS CONSTANTES
a:
 
b:
7. RESULTADOS
8. CONCLUSIONES