Definición de Líquido
Ingeniera Química
Es uno de los tres estados de agregación de la materia y se caracteriza por ser un fluido de volumen constante (adaptable al recipiente que lo contiene) en función de la temperatura y la presión a la que esté sometido. Al igual que en el caso de los gases (y a diferencia de los sólidos) no poseen una estructura fija lo que conduce a que no posean forma propia.
Es posible estudiar los líquidos en función de cinco características típicas que nos ayudan a comprender su comportamiento, ellas son: Tensión Superficial, Viscosidad, Densidad, Cohesión, Adhesión y Capilaridad. En las próximas líneas explicamos a qué hace referencia cada uno de estos términos.
Tensión superficial
Es un fenómeno asociado a las fuerzas de atracción entre moléculas, que si bien son más débiles que en los sólidos (por ello no poseen una forma propia) son lo suficientemente intensas como para mantenerlas unidas.
Las moléculas en el interior del líquido están atraídas por fuerzas en la misma dirección, pero sentidos opuestos que se equiparan entre sí. Ahora bien, en el seno del líquido sólo se tiene fuerzas de atracción por las moléculas que se encuentran debajo y en los laterales, esto da lugar a la tensión superficial. De allí surge la forma característica de la gota, ya que el líquido busca tener la mínima superficie expuesta, por la atracción hacia el interior.
En resumen, esta tensión superficial actúa formando una fina capa elástica que conserva cierta rigidez y nos da una idea de la magnitud de fuerzas intermoleculares que se presentan.
El valor de tensión superficial depende del tipo de líquido y disminuye con el aumento de temperatura ya que, al aumentar la energía cinética de las moléculas, disminuyen las fuerzas de cohesión.
Viscosidad
Se define como la resistencia de un fluido a desplazarse. Inconscientemente nos llega a la mente el dulce de leche, un líquido más viscoso que el agua y fácilmente identificable esta propiedad.
En los líquidos, esta propiedad está íntimamente relacionada con las fuerzas de cohesión (que mantienen unidas las moléculas) y, por lo tanto, la viscosidad mide la fuerza que se requiere para desplazar una capa de líquido por sobre otra.
Un líquido podría desplazarse libremente en el interior de un tubo horizontal gracias a su inercia si no fuese por la viscosidad, que requiere de una fuerza externa para que ocurra el movimiento en algún sentido.
En la actualidad, se utilizan viscosímetros para definir el valor de esta propiedad y se encuentra tabulada para distintos fluidos en función de su temperatura.
Densidad
Es la cantidad de materia contenida en un determinado volumen.
Al igual que la viscosidad, su valor es dependiente de la temperatura y la presión a la que el fluido esté sometido y, para su determinación, se utilizan densímetros.
Fuerzas de Cohesión
Es la fuerza de atracción que mantiene unidas a las moléculas semejantes y mide la tendencia a permanecer en determinado grupo de partículas de una misma sustancia
Si miráramos el aumento de fuerzas cohesivas diríamos que los sólidos son aquellos con mayores fuerzas de atracción entre partículas semejantes, le siguen los líquidos y, por último, los gases.
Fuerzas de Adhesión
Inversamente al caso anterior, las fuerzas de adhesión se dan entre moléculas dispares, por ejemplo, entre un líquido y un sólido. Cuando existe adherencia, estamos presenciando un fenómeno por el cual la superficie entre las cuales hay adhesión presenta mayor fuerza de interacción que la fuerza de cohesión que experimentan las moléculas de fluido entre sí.
Fácilmente, podemos recordar una tarde de lluvia, cuando el agua cae sobre el vidrio, experimenta una fuerza de adhesión.
Sin embargo, pueden coexistir las fuerzas de adhesión y cohesión simultáneamente. Cuando un líquido se adhiere a un sólido, se experimentan fuerzas de adhesión entre ambas superficies y fuerzas de cohesión para mantener el líquido.
Capilaridad
Es un fenómeno que permite el movimiento de un líquido en el interior de un tubo de orificio pequeño llamado capilar.
Este fenómeno es ampliamente utilizado en la industria, por ejemplo, para el diseño de instrumentación. Tal es el caso de las cargas fluidas, que basan su principio físico en un equilibrio líquido vapor de una mezcla de alcoholes a través de un capilar.
Tanto la tensión superficial como las fuerzas antes mencionadas dan lugar a la capilaridad. Si observamos que un líquido es capaz de ascender por un tubo de diámetro pequeño hasta una altura mayor a de su superficie libre, se debe a que el líquido se adhiere en la pared capilar y la fuerza de adhesión es mayor que la de cohesión.
Art. actualizado: Sept. 2022; sobre el original de julio, 2009.
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