10 exemplos reais de tensão superficial

A tensão superficial surge porque as moléculas na superfície de um líquido têm menos vizinhos do que as moléculas na massa. As forças coesivas desequilibradas conferem à superfície um comportamento semelhante a uma membrana elástica, quantificado como energia por unidade de área (J/m²) ou equivalentemente força por unidade de comprimento (N/m). Água a 20°C: γ &aprox. 72mN/m.

  1. Peregrinos aquáticos caminhando em um lago. O peso do inseto é sustentado pela deformação da superfície, e não pela flutuação no sentido arquimediano.
  2. As gotas de chuva são quase esféricas. A área de superfície é minimizada para um volume fixo.
  3. Mercúrio aparece no vidro. As forças coesivas no mercúrio excedem as forças adesivas no vidro.
  4. Ascensão capilar em um tubo fino. Altura h = 2γcosθ/(ρgr).
  5. Detergente que quebra a gordura. Os surfactantes diminuem o γ para que a graxa possa ser emulsionada.
  6. Bolhas de sabão. Duas interfaces ar-líquido fornecem o icônico filme esférico e depois iridescente.
  7. Lágrimas caem nos olhos. Filme fino estável mantido por surfactantes no fluido lacrimal.
  8. Larvas de mosquito penduradas na superfície da água. O sifão respiratório perfura uma película de tensão finita.
  9. Gotas de tinta e jato de tinta. A formação de gotas e o pinçamento são governados por forças γ vs viscosas e inerciais.
  10. Micromáquinas acionadas por tensão superficial. Dispositivos Lab-on-a-chip usam fluxo de Marangoni gerado por gradientes em γ.

Pesquisa recente sobre este tópico do arXiv

Preprints e artigos indexados em arXiv.org. Os links abrem as páginas públicas de resumos.

Para onde ir a seguir