Exemple de tension superficielle

La La tension superficielle est la force exercée sur la surface d'un liquide au repos, pour contrer le poids d'un objet léger posé dessus. De plus, la tension superficielle peut être définie comme la Force exercée par un liquide pour résister à la rupture à sa surface. C'est la propriété principale qui retient les bulles de savon, consistantes et fermes.

Les liquides ont comme l'une de leurs propriétés principales un volume fixe, dont la forme variera selon le contenant qui les contient. Les liquides s'adaptent à la forme du récipient, en occupant toujours la partie la plus basse de celui-ci par gravité. De cette façon, ils laissent une surface libre, pas totalement plane, ou adoptent des formes particulières telles que des gouttes, des bulles ou des bulles.

Il y a alors Forces de surface, appels Cohésion et Adhésion, qui sont expliqués ci-dessous :

Cohésion: C'est lorsque deux surfaces liquides différentes sont affectées par une force d'attraction l'une vers l'autre, qui est activée dans les molécules les plus externes.

Accession: C'est lorsqu'un liquide est incorporé par attraction à la surface d'un solide, diffusant dans cette zone.

Ces deux Les forces de surface sont responsables de divers phénomènes biologiques, basé sur les concepts de tension superficielle et de capillarité.

Tension superficielle

Dans un liquide, chaque molécule est entourée de plusieurs molécules; de cette façon l'attraction dans toutes les directions est compensée en tout point du liquide, sauf à la surface, où il n'y a pas de molécules au-dessus, mais seulement de l'air, les forces sont dirigées dans le liquide, générant ainsi une attirance nette vers ce contenu.

Le liquide a alors tendance à faire de la cohésion, ce qui revient à ne pas se disperser, et à minimiser sa surface en formant des gouttes. La surface du liquide aura le comportement d'un film qui offre une résistance à sa déformation, et donc une résistance à la rupture.

Pour mesurer cette force de cohésion, on considère une structure filaire avec un côté coulissant, dans laquelle une couche de liquide est placée. Une simple comparaison de cette structure est avec un anneau de soufflage de bulles de savon, dans lequel vous pouvez glisser un peu le fil pour agrandir l'anneau.

le le liquide essaiera de minimiser la surface, désigné par S, exerçant une force F sur le côté coulissant, qui peut être mesurée. On en conclut que le calcul de la Force reste :

Où est la tension superficielle et l est la longueur du câble qui glisse.

La La tension superficielle est une propriété du liquide. La Force F dépendra de l, la longueur du câble coulissant, mais pas de la surface S. Le facteur 2 est introduit car il y a deux surfaces, qui sont l'intérieure et l'extérieure du fil glissant, qui est en contact avec celle du liquide.

La La tension superficielle est la force par unité de longueur exercée par une surface d'un liquide sur n'importe quelle ligne, situé dessus comme bord de serrage.

La force provenant de la tension superficielle est perpendiculaire à la ligne de surface et tangente à celle-ci.

La tension superficielle peut également être définie comme la Énergie par unité de surface qui est nécessaire pour augmenter une surface, et s'exprime avec la formule suivante :

Étant donné qu'il faut de l'énergie pour qu'une surface se forme, les liquides ont tendance à réduire leur surface exposée par rapport à leur environnement. C'est pour cette raison que les surfaces des plans d'eau tels que les lacs, les mers et les océans à l'état calme sont plates.

Tension superficielle est mesuré en Newton chaque mètre (N/m), et pour chaque substance, il diminue avec l'augmentation de la température. Celui de l'eau est supérieur à celui de la plupart des liquides, et est également dû au fait qu'il s'agit de l'un des liquides les plus denses, avec 1 g/cm³ densité.

Vous trouverez ci-dessous un tableau avec les valeurs de certaines substances, typiques d'une série de températures.

Liquide	T (°C)	(N/m)
Hélium	-270	0.0002
Hydrogène	-255	0.002
Néon	-247	0.005
Oxygène	-193	0.016
Éthanol	20	0.022
Eau savonneuse	20	0.025
L'eau	100	0.059
L'eau	60	0.062
L'eau	20	0.073
L'eau	0	0.076
Mercure	20	0.465
Argent	970	0.800

Tensioactifs ou tensioactifs

Parfois, il est nécessaire de réduire la tension superficielle d'un liquide. Est accompli y dissoudre les substances appelées tensioactifs ou tensioactifs, qui forment un film superficiel dont les molécules sont à peine attirées par les molécules du liquide interne.

Grâce aux tensioactifs, il est plus facile pour le liquide en question de se mouiller.

Exemples de tension superficielle

Le moustique qui se pose sur l'eau, reste suspendu à la surface.

Une plaque de polystyrène ou de polystyrène suspendue dans l'eau.

La nappe d'eau qui se forme sur l'anneau avant de souffler une bulle de savon.

Les particules les plus légères de sable ou de poussière, si elles ne sont pas agitées, restent en suspension à la surface de l'eau.

Lorsqu'il y a de l'eau et de l'huile dans un verre, il y a une tension superficielle dans la séparation entre les deux par densité.

Lorsqu'une boisson aromatisée est beaucoup agitée, les bulles générées restent en surface, chacune impliquée dans la tension superficielle totale.

Les mousses d'eau savonneuse dans le fonctionnement d'une machine à laver ont des bulles et des bulles qui se forment avant le rinçage.

Les navires profitent de cette propriété de l'eau pour rester à flot, grâce au fait qu'ils transportent de l'air à l'intérieur. Ils sont comme une bulle flottant à la surface de l'eau.

Les planches de surf créent une tension de surface lorsque l'eau est au repos, et lorsqu'il y a du mouvement, elles tiennent fermement.

Lorsque le lait cru est bouilli, la génération d'une crème commence, qui se consolide lorsque le lait refroidit. C'est une épaisse couche de graisse au-dessus de la partie liquide.

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