Tappo, goccia ...Un'altra goccia si raccolse sulla bocca del rubinetto, si gonfiò e cadde. Un'immagine simile è familiare a chiunque. O una calda pioggia estiva si riversa sulla terra, bramando l'umidità - e ancora gocce. Perché gocce? Qual è il motivo qui? È molto semplice: il motivo è la tensione superficiale dell'acqua.
Questa è una delle proprietà dell'acqua, o parlarein generale, tutti i liquidi. Come sapete, il gas riempie l'intero volume in cui entra, ma il liquido non può farlo. Le molecole all'interno del volume dell'acqua sono circondate dalle stesse molecole su tutti i lati. Ma quelli che si trovano in superficie, al confine tra liquido e gas, non sono interessati da tutti i lati, ma solo da quelle molecole che si trovano all'interno del volume, dal lato del gas non ne risentono.
In questo caso, sulla superficie del liquido ci saràad agire una forza diretta lungo di essa perpendicolare alla parte della superficie su cui agisce. Come risultato dell'azione di questa forza, sorge la tensione superficiale dell'acqua. La sua manifestazione esterna sarà la formazione di una parvenza di un film elastico invisibile all'interfaccia. A causa dell'effetto della tensione superficiale, una goccia d'acqua assumerà la forma di una sfera come un corpo avente l'area più piccola per un dato volume.
Ora possiamo determinare che il superficialela tensione è il lavoro di cambiare la superficie di un liquido. D'altra parte, può essere definita come l'energia richiesta per rompere una superficie unitaria. La tensione superficiale è possibile all'interfaccia liquido-gas. È determinato dalla forza che agisce tra le molecole, e quindi responsabile della volatilità (evaporazione). Più bassa è la tensione superficiale, più volatile sarà il liquido.
Puoi determinare ciò che è superficialetensione. La formula per il calcolo include l'area superficiale e il coefficiente di tensione superficiale. Come accennato in precedenza, il coefficiente non dipende dalla forma e dalle dimensioni della superficie, ma è determinato dalla forza dell'interazione intermolecolare, ad es. tipo di fluido. Per liquidi diversi, il suo valore sarà diverso.
La tensione superficiale dell'acqua può essere modificata.Ciò si ottiene riscaldando, aggiungendo sostanze biologicamente attive come sapone, polvere, pasta. Il suo valore dipende dal grado di purezza dell'acqua. Più l'acqua è pulita, maggiore è la tensione superficiale, ed è seconda solo al mercurio in valore.
Un effetto curioso si osserva quando il liquidoentra in contatto con solidi e gas. Se mettiamo una goccia d'acqua sulla superficie della paraffina, prenderà la forma di una palla. Ciò è dovuto al fatto che le forze che agiscono tra la paraffina e la gocciolina sono inferiori all'interazione delle molecole d'acqua tra loro, a seguito della quale appare la palla. Quando le forze che agiscono tra la superficie e la gocciolina sono maggiori delle forze dell'interazione intermolecolare, l'acqua si diffonderà uniformemente sulla superficie. Questo fenomeno è chiamato bagnatura.
L'effetto di bagnabilità può in una certa misuracaratterizzano il grado di pulizia della superficie. Su una superficie pulita, la goccia si diffonde in modo uniforme e se la superficie è sporca o ricoperta da una sostanza che non viene bagnata dall'acqua, quest'ultima viene raccolta in palline.
Come esempio di utilizzo della tensione superficialenell'industria, puoi guidare la fusione di parti sferiche, ad esempio, colpi per pistole. Gocce di metallo fuso si congelano semplicemente al volo, assumendo una forma sferica.
La tensione superficiale dell'acqua è come qualsiasi altrail liquido è uno dei suoi parametri importanti. Determina alcune delle caratteristiche di un liquido come la volatilità (volatilità) e la bagnabilità. Il suo valore dipende solo dai parametri dell'interazione intermolecolare.
