- Bastidor rectangular con un lado móvil.
- Recipiente con agua jabonosa.
La tensión superficial es un fenómeno que aparece en las interfases líquido – líquido, líquido – gas, o líquido – sólido.
Existen muchos ejemplos cotidianos donde se presenta el fenómeno de la tensión superficial, especialmente en la interfase entre líquido (agua) y gas (aire): insectos sobre la superficie del agua (p.ej. los zapateros) o un clip que se encuentra flotando a pesar de que su densidad es mayor que la del agua.
|
|
|
Podemos relacionar la tensión superficial con la fuerza de tensión superficial
.
Tomamos un bastidor plano rectangular de lados L y X con un lado móvil y lo sumergimos en agua jabonosa, de modo que se forma una película entre sus cuatro lados.
Al sacarlo, el líquido produce una fuerza sobre el lateral móvil de longitud L y lo desplaza una distancia dx, realizando un trabajo dado por:
A su vez podemos usar la expresión del trabajo necesario para incrementar una superficie S en una cantidad :
donde
se denomina coeficiente de tensión superficial o simplemente, tensión superficial (ponemos 2, pues tenemos dos interfases en la lámina).
Igualando ambas expresiones y escribiendo dS = Ldx, nos queda:
Es decir, la fuerza es igual al producto de la tensión superficial por el perímetro de contacto a través del cual se produce el crecimiento superficial (Lef). Aquí se ha obtenido para un caso particular, pero tiene validez general:
Para medir tensiones superficiales, podemos usar esta expresión en lugar de la definición de , pues es más fácil medir una fuerza y una longitud que un trabajo y una superficie.
Sumergir adecuadamente el bastidor en agua jabonosa para que el lado móvil no ejerza fricción sobre este.
Física: Diplomatura en Óptica y Optometría. José Antonio Martínez Lozano, Manuel Dolz Planas, y María Pilar Utrillas Esteban. Ed. Gómez Coll, S.L. Servicios Editoriales, 2005.
