P
R
O
F
P
I
I
E
S
D
A
I
E
G
D
C
A
A
L
U
A
D
E
S
S
¿Qué ES LA VISCOSIDAD?
¿CÓMO Y PORQUÉ LLEGA EL AGUA
A LA CIMA DE LOS ARBOLES?
¿POR QUÉ MOJA EL AGUA?
¿Por qué LIMPIAN LOS JABONES?
VISCOSIDAD
La viscosidad es una
medida de la fricción
interna del fluido, esto
es, la resistencia a la
deformación.
Ley de Newton de la
viscosidad
fuerza
Viscosidad
poise (dina·s·cm-2)
 =
distancia
f
d
uA
velocidad
sección
= viscosidad, medida de la resistencia
que un fluido ofrece bajo la acción de
una fuerza (f) tangencial necesaria
para mantener una diferencia
de velocidad u
entre dos capas de sección A
moviéndose en el mismo sentido
y separadas por una distancia d.
Unidades Poise = dinas·seg/cm2
Viscosidad de algunos líquidos
a 25 ºC
H2O
8,9
Etanol
17,0
Metanol
5,6
H2SO4
190
Glicerina 9500
Aceite de
800
oliva
Tensión superficial
La tensión superficial de
un líquido es la cantidad
de energía necesaria
para aumentar su
superficie por unidad de
área
Líquidos con fuerzas de atracción
intermoleculares grandes tendrán
tensiones superficiales grandes
Tensión superficial de algunos líquidos
H 2O
72,75 dinas/cm
Etanol
22,27 dinas/cm
Acetona
Hg
23,7
dinas/cm
466,0 dinas/cm
La tensión superficial del agua
disminuye linealmente con la T
La alta tensión superficial del agua
permite la ascensión de la savia en
los vegetales por capilaridad
La capilaridad es la subida espontánea
de un líquido en un tubo estrecho
cohesivas
Dos tipos de fuerzas
adhesivas
¿Por qué se forma un
menisco cóncavo en el agua
y convexo en el mercurio ?
¿Por qué utilizamos jabón para
lavarnos?
Son sustancias que reducen
la tensión superficial del agua
Estructura de un jabón
- Una cadena larga formada por carbonos
- Un grupo carboxílico con carga eléctrica
No soluble en H2O
pero afinidad por
las grasas
Soluble en agua
-Se disminuye la tensión superficial
(compuestos tensoactivos o surfactantes)
-Formación de micelas
¿Qué pasa por ej. en una mezcla
agua + jabón + aceite ?
- El aceite forma una fase con el agua
¿por qué ?
- El jabón se coloca en la interfase
Cabeza hacia el agua
Cola hacia el aceite
Si agitamos
- El aceite se subdivide en gotitas
- Cada gotita rodeada de agua
- Las cargas eléctrica provocan repulsión
Densidad
masa
Densidad =
volumen
Agua líquida-hielo
¿Por qué flota el hielo?
-Las moléculas de agua se
atraen entre sí
Puentes de hidrógeno
-En el líquido estas uniones
ocupan menos volumen
O
H
H
O
H
H
H
H
O -H
O
O
H
H
-La estructura del hielo es
menos flexible y ocupa más
volumen
Una densidad menor
(e.j. cerillas)
H
¿Qué pasaría si el hielo fuera
más denso que el agua líquida?
-Las masas de agua líquida naturales
se solidificarían desde el fondo.
-En verano sólo se deshelaría la
capa superficial.
Temperatura
ºC
Densidad
kg/m3
Temperatu
ra ºC
Densidad
kg/m3
0
999.84
45
990.22
5
999.96
50
988.05
10
999.70
55
985.70
15
999.10
60
983.21
20
998.20
65
980.57
25
997.05
70
977.78
30
995.65
75
974.86
35
994.03
80
971.80
40
992.21
85
968
Compresibilidad
Se refiere a la posibilidad de una
sustancia de reducir su volumen (sin
llegar a romperse) ante un aumento de
presión.
La compresibilidad del agua es baja pero
no nula. (5·10-5 bares en C.N.)
La baja compresibilidad del
agua posibilita su uso en las prensas
hidráulicas.
Capacidad calorífica
Capacidad de una sustancia
para almacenar energía
La C.C. del agua es elevada
1 cal ºC que no varía con la T
Superior al de cualquier otro líquido
La C.C. del hielo superior a la
del agua líquida y disminuye con T
La alta C.C. explica que las masas
de agua cambien su T más
lentamente que el suelo de la
superficie terrestre.
Océanos como termostatos
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_marina
CORRIENTE DEL GOLFO Cálida SW->NE Parte de
las costas de Florida hasta las costas atlánticas
europeas
CANARIAS Fría N->S Desde las Azores al Cabo
Verde N.
ECUATORIAL Cálida E->W Parte de la costas
africanas hasta la costa americana, prolongándose
por el mar Caribe CONTRACORRIENTE
BERENGUÉLA Fría S->N Desde la costa Sudafricana
hasta el ecuador
Una masa de agua de 16 km3 en una
Región de alta temperatura
A otra de T por debajo de 20ºC
Calor transferido de 4,6·1013 kcal
7·106 Tm de carbón
Una corriente marina 1600 Km
de anchura y 400 m de profundidad
175·106 Tm de carbón
El agua para almacenar calor solar
-Puede almacenar casi cinco veces
más energía que la que puede
almacenar la misma masa de roca
-Puede ser el medio de transporte
de energía hacia la unidad de
almacenamiento
Inconvenientes
Necesidad de depósitos grandes y caros, se
oxidan si son de metal y hay grandes pérdidas
de calor por conducción y convección.
Conductividad térmica
Capacidad de un cuerpo para conducir
la energía a su través.
La conductividad térmica del agua líquida
aumenta ligeramente con la T
La conductividad térmica del hielo a 0ºC
es cuatro veces mayor que la del agua
líquida a igual temperatura.
El agua se caracteriza por tener muy baja
capacidad para conducir el calor, ello hace que
se comporte como un aislante térmico y dé
lugar a una serie de fenómenos extraños e
interesantes en la Naturaleza. Por ejemplo, si
te has sumergido en el fondo de una piscina
habrás observado que ella es más fría en el
fondo que en la parte superior, este fenómeno
se repite en los lagos de aguas tranquilas y en
algunas partes profundas de los mares.
Presión de vapor
En el agua al igual que en el resto de
los líquidos existe una relación lineal
entre el logaritmo de la presión de
vapor del líquido y el inverso de la
temperatura absoluta
P2 =- Hv
ln
R
P1
1 (
T2
1 )
T1
El valor de H de vaporización del agua es
9628.2 cal·mol-1 en el punto de ebullición
normal. Muchas bacterias pueden sobrevivir
a 100ºC formando esporas. La mayor parte
de las esporas bacterianas mueren a 120ºC.
Por lo tanto en los autoclaves usados para
esterilizar instrumentos médicos y de
laboratorios se aumenta la presión para
alcanzar el punto de ebullición del agua a
120º C ¿A qué presión hierve el agua a 120º
C?, ¿Cuál es el punto de ebullición del agua
en lo alto del pico Pike donde la presión
atmosférica es 446 torr? Dator R=
1.9872cal·mol-1·grado
Las presiones de vapor del agua y hexano a
55º C son 354 y 1836 torr respectivamente.
Una mezcla líquida de estos dos compuestos
tiene una presión de vapor de 666 torr a la
misma temperatura. Calcular las fracciones
molares de la mezcla líquida.
Una disolución de agua y heptano a 63º C,
en la que la fracción molar del heptano es
0.305 tiene una presión de vapor de 95 torr
y la fracción molar de agua en la fase vapor
es 0.555. Calcular la presiones de vapor del
heptano y agua puros a 63º C.
Punto de fusión
T a la que el sólido y líquido están
en equilibrio a la misma P.
- P. f. del agua 0,0024ºC
- P. f. del agua anormalmente alto
Tfusión/ºC
NH3
-77
H2O
0
SH2
SeH2
-85.5
-41.5
Punto de ebullición
Tvaporización/ºC
NH3
-33.4
H 2O
100
SH2
19.5
SeH2
-66
¿Por qué valores tan altos
de p.f. y p.v. en el agua?
Calor de sublimación
Hielo
vapor de agua
Sólo se ha observado en la nieve de
las altas montañas a T< 0º C
Presión de vapor hielo a 0ºC es 8 mmHg
Menor que el agua líquida
La viscosidad es:
-una medida de la fricción interna de un fluido, esto es
la resistencia a la deformación
-la cantidad de energía necesaria para aumentar
su superficie por unidad de área
la capacidad de una sustancia para almacenar energía
La viscosidad del agua
-Aumenta con la temperatura
-Disminuye con la temperatura
-Modifica su valor con la temperatura más
rápidamente que otros compuestos
-Modifica su valor con la temperatura más
lentamente que otros compuestos
La tensión superficial del agua con jabón:
- disminuye
- aumenta
- no varía
- depende de la T de trabajo
La tensión superficial del agua
- aumenta con la temperatura
- disminuye con la temperatura
- es en general mayor que la de otros disolventes
- es en general menor que la de otros disolventes
¿Si ponemos agua en un capilar de vidrio
se formará un menisco concavo o convexo?
¿Por qué?
Los jabones están constituidos por
-un grupo carboxílico no soluble en agua
-una cadena hidrocarbonada no soluble en agua
-un grupo carboxílico soluble en agua
-una cadena hidrocarbonada soluble en agua
La densidad del hielo con respecto al agua líquida
- es menor
- es mayor
- es igual
¿por qué?
Si la compresibilidad del agua fuera nula ¿qué pasaría?
Los océanos actúan como termostátos
- debido a la alta conductividad térmica del agua
- debido al alto calor específico del agua
- debido al bajo calor específico del agua
- debido a la baja conductividad térmica del agua
Una sustancia A tiene una presión de vapor mayor el agu
-la sustancia A se evaporará más rápidamente que el agu
-la sustancia A se evaporará más lentamente que el agua
-la sustancia A se solubilizará mejor en agua
L-a sustancia A se solubilizará peor en agua
En el fondo de un pozo a 500 m de profundidad
el punto de ebullición del agua será
- 100 ºC
- mayor de 100 ºC
- menor de 100 ºC
En lo alto del pico PiKe de 14100 pies de altura el
punto de ebullición del agua será
- 100º C
- mayor de 100º C
- menor de 100º C
¿Por qué?
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