Una superficie libre de un líqui-
do se ilustra en la Figura 3.2, donde
A, B y C representan moléculas del lí-
quido. Las moléculas como A, que se
encuentran en la parte más baja de
la superficie, en promedio, son atraí-
das igualmente en todas direcciones
por las fuerzas de cohesión y su mo-
vimiento no tiende a ser afectado por
ellas. En cambio, las moléculas B y C,
que se encuentran en la interfase
agua-aire, o cerca de ella, si lo están:
una fuerza tiende a bajar las moléculas y a que se mantengan dentro del líquido, mien-
tras que la superficie actúa como una membrana tensa que tiende a reducirse lo más
posible.
Esta fuerza de tensión se cuantifica en términos de tensión de superficie, a, y es la
fuerza que actúa en el plano de la superficie por unidad de longitud. Esta tensión de su-
perficie se puede visualizar en la Figura 3.3, donde una fuerza normal F se aplica a la
superficie líquida de longitud L.
Liquido
Figura 3.2. Posición de las moléculas con respecto
a una superficie libre de un líquido (se-
gún Green y Willhite1).
Esta fuerza de tensión se cuantifica en términos de tensión de superficie, a, y es la
fuerza que actúa en el plano de la superficie por unidad de longitud. Esta tensión de superficie se puede visualizar en la Figura 3.3, donde una fuerza normal F se aplica a la
superficie líquida de longitud L.
Aire
La fuerza por unidad de longitud, F/L, requerida para crear un
área superficial adicional es la tensión
superficial, la cual se expresa usualmente en dinas/cm y se relaciona con
el trabajo requerido para formar la
nueva área de superficie. Si se supone
que la fuerza F en la Figura 3.3 se
mueve una distancia dx, se crea una
nueva superficie en la cantidad Ldx.
El trabajo realizado se expresa por:
donde: Fes la fuerza aplicada a la superficie, dinas; ¿, la longitud sobre la cual se aplica esta fuerza, crn; a, la tensión interfacial, F í L, dinas/cm; y dA, la nueva área superficial, Ldx, cm2. Así, el trabajo realizado para crear la nueva área superficial es proporcional a a. Por lo tanto, odA, también representa un término de energía de superficie.
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