PRACTICA II

OBJETIVO:

Determinar la Capilaridad.

Determinar la tensión superficial.

Determinar la viscosidad de 3 líquidos.

INTRODUCCION

TEORÍA BÁSICA:

Un líquido está formado por moléculas que están en movimiento constante y desordenado, y cada una de ellas chocan miles de millones de veces en un lapso muy pequeño. Pero, las intensas fuerzas de atracción entre cada molécula, o enlaces de hidrogeno llamados dipolo-dipolo, eluden el movimiento libre, además de producir una cercanía menor que en la que existe en un gas entre sus moléculas. Además de esto, los líquidos presentan características que los colocan entre el estado gaseoso completamente caótico y desordenado, y por otra parte al estado sólido de un liquido (congelado) se le llama ordenado. Por lo tanto podemos mencionar los tres estados del agua (liquido universal), sólido, gaseoso y liquido.

LA CAPILARIDAD

La capilaridad es una propiedad física del agua por la que ella puede avanzar a través de un canal minúsculo (desde unos milímetros hasta micras de tamaño) siempre y cuando el agua se encuentre en contacto con ambas paredes de este canal y estas paredes se encuentren suficientemente juntas.

Esta propiedad la conocemos todos pues es perfectamente visible cuando ponemos en contacto un terrón de azúcar con el café. El agua del café "invade" en pocos segundos los pequeños espacios de aire que quedan entre los minúsculos cristales de sacarosa del azucarillo. Pues bien, esta misma propiedad es la que distribuye el agua por los micro-espacios de aire que quedan entre las partículas del suelo o sustrato. Allí queda el agua retenida hasta que finalmente es encontrada por las raíces de las plantas siendo absorbida por unos pelillos que tienen las mismas, que son los encargados de cumplir con esta misión de absorción.

La capilaridad, es pues, el principio natural por el que el agua circula a través el suelo de nuestros campos y bosques y nutre a todas las plantas de la tierra.

TENSIÓN SUPERFICIAL

La tensión superficial mide las fuerzas internas que hay que vencer para poder expandir el área superficial de un líquido. La energía necesaria para crear una nueva área superficial, trasladando las moléculas de la masa liquida a la superficie de la misma, es lo que se llama tensión superficial.

A mayor tensión superficial, mayor es la energía necesaria para transformar las moléculas interiores del líquido a moléculas superficiales. El agua tiene una alta tensión superficial, por los puentes de hidrogeno.

VISCOSIDAD

Algunos líquidos, literalmente fluyen lentamente, mientras que otros fluyen con facilidad, la resistencia a fluir se conoce con el nombre de viscosidad. Si existe una mayor viscosidad, el líquido fluye más lentamente. Los líquidos como la maleza y el aceite de los motores son relativamente viscosos; el agua y los líquidos orgánicos como el tetracloruro de carbono no lo son. La viscosidad puede medirse tomando en cuenta el tiempo que transcurre cuando cierta cantidad de un líquido fluye a través de un delgado tubo, bajo la fuerza de la gravedad. En otro método, se utilizan esferas de acero que caen a través de un líquido y se mide la velocidad de caída. Las esferas más lentamente en los líquidos más viscosos. 

CAPILARIDAD

MATERIAL

5 Palitos de fosforoCuenta gotasGotas de agua

METODOLOGÍA

Primero se parten los palitos por la mitad.Luego los ordenamos lado a lado hacia un centro.luego agregamos las gotas de agua con el cuenta gotas.

OBSERVACIONES

Se observo que por la adición del agua y el efecto de la capilaridad los palitos de fosforo forman una estrella.

TENSIÓN SUPERFICIALMATERIAL

AguaAlfiler o aguja, clipJabón liquidoTrozo de papelHuevoSalAzúcarVaso de precipitado

METODOLOGÍA

1.-Primero en el vaso de precipitado se observa la tensión superficial que ejerce el agua al colocar la aguja, el papel y el clip.OBSERVACIONES

2.-Se le agrega el agua con jabón líquido disuelto y rompe la tensión superficial y el clip y la aguja caen al fondo del vaso de precipitado.

OBSERVACIONES

3.-luego observamos que la tensión superficial hace que el agua tenga una forma cóncava al colocar un trozo de papel este se vaya al centro y cundo el agua está por desbordase tiende a irse a los borde.

OBSERVACIÓN

4.-luego observamos que al agregar un huevo en un vaso de precipitado con agua el huevo se va al fondo.

Luego se le agrega sal al agua se disuelve en un tiempo de 5 minutos tornándose de un color blanco para luego aclararse y se le vuelve a adicionar el huevo y se observa que este flota.( la densidad del huevo es similar al del agua, el agua salada es más densa que el agua dulce por que tiene minerales disueltos. y según el principio de Arquímedes dice que la fuerza de empuje de un liquido sobre el objeto es igual al peso del liquido desplazado por el objeto. por ende el huevo flota en agua salada)

Al igual al agregarle la azúcar se observo:

EXPLICACIÓN

Sobre el huevo actúan dos fuerzas, su peso (la fuerza con que lo atrae la Tierra) y el empuje (la fuerza que hace hacia arriba el agua). Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas. El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores : * La densidad del líquido * El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido * La gravedad Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido mas denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo : el huevo flota. Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de ríos y piscinas.

VISCOSIDAD DE LOS LÍQUIDOS

Los diferentes líquidos tienen distintas propiedades. Una de estas propiedades es la viscosidad, la resistencia del líquido a fluir. El agua, la leche y el jugo de frutas son comparativamente líquidos y fluyen con más facilidad que los fluidos más espesos y más viscosos como la miel, el jarabe de maíz, el champú o el jabón líquido.

La viscosidad es una propiedad importante de los fluidos de perforación. Un fluido más viscoso tiene mejor capacidad para suspender los detritos de la roca y transportarlos hacia la superficie. Sin embargo, se necesita más presión para bombear los fluidos muy viscosos, provocando un desgaste natural adicional del equipo de perforación. Además, los fluidos viscosos son más difíciles de separar de los detritos.

Una manera de probar la viscosidad de un líquido es observando cuánto tarda un objeto para hundirse en ese líquido. También puedes comparar las viscosidades comparando los diferentes tiempos de hundimiento para los diferentes líquidos.

CONCLUSIONES:

En la realización de este experimento pudimos reconocer la relación que hay entre cada liquido de

acuerdo a sus propiedades, es decir cada liquido responde de diferente manera en cuanto a su

capilaridad, viscosidad y su tensión superficial.

PREGUNTAS

¿Defina el principio de Arquímedes?

PRINCIPIO DE ARQUIMIDES

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia

arriba igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esto explica por qué flota un

barco muy cargado; el peso del agua desplazada por el barco equivale a la fuerza hacia arriba que

mantiene el barco a flote.

El punto sobre el que puede considerarse que actúan todas las fuerzas que producen el efecto de

flotación se llama centro de flotación, y corresponde al centro de gravedad del fluido desplazado. El centro

de flotación de un cuerpo que flota está situado exactamente encima de su centro de gravedad. Cuanto

mayor sea la distancia entre ambos, mayor es la estabilidad del cuerpo.

El principio de Arquímedes permite determinar la densidad de un objeto cuya forma es tan irregular que

su volumen no puede medirse directamente. Si el objeto se pesa primero en el aire y luego en el agua, la

diferencia de peso será igual al peso del volumen de agua desplazado, y este volumen es igual al

volumen del objeto, si éste está totalmente sumergido. Así puede determinarse fácilmente la densidad del

objeto (masa dividida por volumen) Si se requiere una precisión muy elevada, también hay que tener en

cuenta el peso del aire desplazado para obtener el volumen y la densidad correctos.

Para el autor John Muller, Arquímedes fuel más grande investigador de mecánica de fluidos de todos los

tiempos; ya que él fue quien descubrió las propiedades de los fluidos sometidos a diversas circunstancias.

Además el desarrollo como nadie más, le mayor numero de postulados fundamentales acerca del tema.

Bibliografía

McCabe, Smith, Harriot “Operaciones Básicas de Ingeniería Química” Cuarta Edición.Editorial Mc-Graw

Hill.México, 1995.

FUNDAMENTOS BASICOS DE MECANICA DE FLUIDOS.Williams, Gareth. Tercera Edición Editorial Mc

Graw Hill Interamericana. México 1996

http://www.ciencianet.com/flotahunde.html