Tensão Superficial

As forças coesivas entre as moléculas de um líquido são responsáveis pelo fenômeno conhecido como tensão superficial. As moléculas na superfície não tem outras moléculas iguais por todos os lados delas e consequentemente elas sofrem uma coesão mais forte com aquelas diretamente associadas com elas na superfície. Isto forma um "filme" superficial que torna mais difícil movimentar um objeto através da superfície do que movê-lo quando ele está completamente submerso. A tensão superficial é tipicamente medida em dinas/cm, a força em dinas requerida para quebrar um filme de comprimento 1cm. Equivalentemente, ela pode ser estabelecida como a energia superficial em ergs por centímetro quadrado. Água a 20°C tem uma tensão superficial de 72,8 dinas/cm comparada a 22,3 para o álcool etílico e 465 para o mercúrio.

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Conceitos de Fluidos

Diminuição na temperatura superficial com aquecimento

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Coesão e Tensão Superficial

As forças coesivas entre as moléculas no interior de um líquido são compartilhadas com os átomos vizinhos. Aquelas da superfície não tem átomos vizinhos acima delas, e exibem uma força atrativa mais forte sobre suas vizinhas mais próximas na superfície. Este aumento das forças atrativas intermoleculares na superfície é chamada tensão superficial.

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Tensão Superficial da Água

A tensão superficial da água é 72 dinas/cm a 25 ºC . precisaria de uma força de 72 dinas para romper um filme superficial de água de 1 cm de comprimento. A tensão superficial da água diminui significativamente com a temperatura como mostrado no gráfico.

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Conceitos de Fluidos

Água quente é o melhor agente de limpeza porque a baixa tensão superficial torna-a um melhor "wettingagent" to get into pores and fissures rather than bridgingthem with surface tension. Soaps anddetergents furtherlower the surfacetension.

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Coesão e Adesão

As moléculas do estado líquido experimentam fortes forças atrativas intermoleculares. Quando estas forças são entre moléculas do mesmo tipo, elas são chamadas de forças coesivas. Por exemplo, as moléculas de uma gota de água são mantidas juntas por forças coesivas, e as forças coesivas especialmente fortes na superfície constitui a tensão superficial>

Quando as forças atrativas são entre moléculas diferentes, elas são chamadas de forças adesivas. As forças adesivas entre as moléculas de água e as paredes de um tubo de vidro são mais fortes que as forças coesivas levando a um menisco curvado para cima nas paredes do vaso e contribui para a ação capilar. 

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Exemplos de Tensão Superficial

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Conceitos de Fluidos

Tensão Superficial

Caminhando sobre a água

Pequenos insetos tais como um mosquito pode caminhar sobre as águas devido ao seu peso não ser suficiente para penetrar na superfície

Uma agulha flutuando

Se cuidadosamente colocada sobre uma superfície, uma pequena agulha pode ficar flutuando na superfície da água ainda que seja muitas vezes mais densa do que a água. Se a superfície é agitada de forma a romper a tensão superficial, então a agulha rapidamente afundará

Não toque a tenda!

Materiais de barracas comuns são relativamente à prova d'água no que a tensão superficial fará uma ponte para os poros no material finamente tecido. Mas se você tocar o material da tenda com seus dedos, você vai rompera tensão superficial e a chuva irá atravessá-lo.

Sabão e Deterrgente

Ajudam a limpeza das roupas abaixando a tensão superficial da água de modo que ela é mais rapidamente absorvida pelos poros e áreas sujas

Teste clínico para a icterícia

A urina normal tem uma tensão superficial de cerca de 66 dinas /cm mas se a bílis está presente (um teste para icterícia), ela cai para abaixo de 55. No teste Hay, enxofre em pó é espalhado na superfície da urina. Ele flutuará na urina normal, mas afundará se a tensão superficial é abaixada pela bílis.

Lavando com água fria

A principal razão de se usar água quente para lavar é que sua tensão superficial é mais baixa e ela é um melhor agente de umedecimento. Mas se o detergente abaixa a tensão superficial, o aquecimento pode ser desnecessário.

Tensão Superficial dos Desinfetantes

Os desinfetantes são usualmente soluções de tensão superficial baixas. Isto permite-os espalhar-se sobre as paredes celulares da bactéria  e rebenta-las. Um de tais desinfetantes, o S.T. 37, tem um nome que aponta para sua baixa tensão superficial comparado aos 72 dinas/cm para água..

Você pode imaginar outros?

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