Exemplo de tensão superficial

O Tensão superficial é a força exercida na superfície de um líquido que está em repouso, para neutralizar o peso de um objeto leve que repousa sobre ele. Além disso, a tensão superficial pode ser definida como o Força exercida por um líquido para resistir a ser quebrado em sua superfície. É a principal propriedade que mantém as bolhas de sabão, consistentes e firmes.

Os líquidos têm como uma de suas principais propriedades um volume fixo, cuja forma irá variar de acordo com o recipiente que os contém. Os líquidos se adaptam ao formato do recipiente, ocupando sempre a parte mais baixa deste por gravidade. Dessa forma, deixam uma superfície livre, não totalmente plana, ou adotam formas especiais como gotas, bolhas ou bolhas.

Então existem Forças de Superfície, chamadas Coesão e Adesão, que são explicados abaixo:

Coesão: É quando duas superfícies líquidas diferentes são afetadas por uma força de atração uma da outra, que é ativada nas moléculas mais externas.

Adesão: É quando um líquido é incorporado por atração à superfície de um sólido, difundindo-se nessa área.

Estes dois As forças de superfície são responsáveis ​​por vários fenômenos biológicos, com base nos conceitos de Tensão Superficial e Capilaridade.

Tensão superficial

Em um líquido, cada molécula é cercada por mais moléculas; desta forma a atração em todas as direções é compensada em cada ponto do líquido, exceto na superfície, onde não há moléculas acima, mas apenas ar, as forças são direcionadas para o líquido, gerando assim uma atração líquida para aquele conteúdo.

O líquido, então, tende a fazer coesão, que é o mesmo que não se dispersar, e a minimizar sua superfície, formando gotas. A superfície do líquido terá o comportamento de um filme que oferece resistência à sua deformação e, portanto, resistência à quebra.

Para medir esta Força de Coesão, é considerada uma estrutura de arame com lado deslizante, na qual é colocada uma camada de líquido. Uma comparação simples dessa estrutura é com um anel soprador de bolha de sabão, no qual você pode deslizar um pouco o fio para aumentar o anel.

O líquido tentará minimizar a superfície, designada por S, exercendo uma força F no lado deslizante, que pode ser medida. Conclui-se que o cálculo da Força permanece:

Onde γ é a tensão superficial e l é o comprimento do cabo que desliza.

O A tensão superficial γ é uma propriedade do líquido. A Força F dependerá de l, o comprimento do cabo deslizante, mas não da superfície S. O fator 2 é introduzido porque existem duas superfícies, que são a interna e a externa do fio deslizante, que está em contato com a do líquido.

O Tensão superficial γ é a força por unidade de comprimento exercida por uma superfície de um líquido em qualquer linha, localizada nela como uma borda de fixação.

A Força originada da Tensão de Superfície é perpendicular à linha da superfície e tangente a ela.

A Tensão de Superfície γ também pode ser definida como a Energia por Unidade de Área que é necessário para aumentar uma área e é expresso com a seguinte fórmula:

Como a energia é necessária para a formação de uma superfície, os líquidos tendem a reduzir sua área exposta em relação ao ambiente. É por este motivo que as superfícies dos corpos d'água como lagos, mares e oceanos em um estado calmo são planas.

Tensão superficial é medido em Newton a cada metro (N / m), e para cada substância diminui com o aumento da temperatura. O da água é maior do que na maioria dos líquidos, e também se deve ao fato de ser um dos líquidos mais densos, com 1 g / cm³ densidade.

Abaixo segue uma tabela com os valores de algumas substâncias, típicas de uma série de temperaturas.

Líquido	T (° C)	γ (N / m)
Hélio	-270	0.0002
Hidrogênio	-255	0.002
Néon	-247	0.005
Oxigênio	-193	0.016
Etanol	20	0.022
Água ensaboada	20	0.025
Água	100	0.059
Água	60	0.062
Água	20	0.073
Água	0	0.076
Mercúrio	20	0.465
Prata	970	0.800

Tensoativos ou tensoativos

Às vezes, é necessário reduzir a tensão superficial de um líquido. É conseguido dissolvendo nele as substâncias chamadas surfactantes ou surfactantes, que formam uma película de superfície cujas moléculas mal são atraídas pelas moléculas do líquido interno.

Graças aos surfactantes, é mais fácil para o líquido em questão se molhar.

Exemplos de tensão superficial

O mosquito que pousa na água, fica suspenso na superfície.

Um isopor ou placa de isopor suspensa em água.

A lâmina de água que se forma no anel antes de explodir uma bolha de sabão.

As partículas mais leves de areia ou poeira, se não forem agitadas, permanecem suspensas na superfície da água.

Quando há água e óleo em um copo, há tensão superficial na separação entre os dois por densidade.

Quando uma bebida aromatizada é agitada muito, as bolhas geradas permanecem na superfície, cada uma envolvida na tensão superficial total.

A espuma de água com sabão no funcionamento de uma máquina de lavar tem bolhas e bolhas que se formam antes do enxágue.

Os navios aproveitam esta propriedade da água para se manterem à tona, graças ao fato de transportarem ar para dentro. Eles são como uma bolha flutuante na superfície da água.

As pranchas de surfe criam tensão superficial quando a água está parada e, quando há movimento, elas se mantêm firmes.

Quando o leite cru é fervido, começa a geração de um creme, que se consolida quando o leite esfria. É uma espessa camada de gordura em cima da parte líquida.

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