Tensión superficial

Derivación de la ecuación de energía superficial.

De la ecuación anterior, que incluye la contribución de la variación en área superficial, podemos deducir que: (gamma)=(dG/ds)_T,P = G^s

Esto es, la tensión superficial se puede describir como la energía libre de superficie. La energía total de superficie es mayor que la energía libre de superficie. A continuación se presenta la derivación de la ecuación para calcular la energía libre de superficie:

Siendo q_rev el calor intercambiado reversiblemente, sabemos que:

dq_rev = TdS (No confundir dS y ds)

dS es el cambio entrópico del proceso, por lo que podemos definir un cambio de entropía de superficie:

TdS = TS^sds

Dado que (dG/dT)_P = -S, entonces:

(dG^s/dT)_P = -S^s

Podemos plantear la siguiente ecuación termodinámica:

H^s = G^s + TS^s

Suponiendo que H^s = E^s, entonces:

E^s = G^s + TS^s E^s = (gamma) + T(d(gamma)/dT)

La cual constituye la ecuación para la energía de superficie, expresada como función de cantidades fácilmente medibles (tensión superficial y razón de cambio de la tensión superficial con la temperatura). La energía de superficie es el trabajo, en ergios, necesario para aumentar el área superficial del líquido en 1 cm².

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Ultima actualización de esta página: 7 de agosto de 1998

Encargado de la página: Dr. Víctor Manuel Rosas García.
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Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, NL, México.