Hva er overflatespenning?
Overflatespenning er den samhørighetskraften som molekylene i en væske viser. Denne kraften lar overflaten av en væske motstå til en viss grad ytre krefter som påføres den. Det er denne motstanden som gjør at for eksempel en binders kan flyte på overflaten av et glass vann, selv om bindersen har en tetthet som er større enn vannet. Overflatespenning varierer, avhengig av væske, og med andre faktorer som temperatur.
En væskes tendens til å utvise egenskapen til overflatespenning oppstår fra attraksjonen som molekylene i en væske har for hverandre. Innen i væsken er hvert molekyl omgitt av andre molekyler, og hver tiltrekker seg hvert andre omgivende molekyl likt, noe som resulterer i en nettokraft på null. Molekylene på overflaten av væsken er imidlertid ikke omringet i alle retninger av andre molekyler. De trekker sterkere på molekylene som er i nærheten av dem, og skaper overflatespenning.
Vanndråper dannes på grunn av overflatespenning, og overflatespenning lar også luft danne bobler i en væske. Når molekyler på overflaten av en væske trekker andre molekyler på overflaten, vil et volum væske i rommet ha en tendens til å danne en sfære, og i fravær av tyngdekraft, danner vanndråper perfekte kuler. Dette skjer fordi en kule er den formen som har et minst mulig overflateareal for et gitt volum. Når to små dråper kolliderer i mangel av tyngdekraft, har tiltrekningen av molekylene for andre molekyler en tendens til at dråpene kombineres til en større dråpe. Noen ganger kan denne tendensen også observeres under standard jordtyngdekraft.
Den langstrakte formen til regndråper skyldes tyngdekraften på dråpene. Overflatespenning har en tendens til å være en veldig svak kraft, så dråpene blir lett deformert av tyngdekraften eller andre krefter som sentripetal- eller sentrifugalkrefter. Noen insekter og til og med dyr har tilpasset seg for å dra nytte av denne kraften, men de er svake, men den kan være. Vannfeil og små øgler kalt basilisker er faktisk avhengige av overflatespenningen til vannet for å gå på den uten å synke.
Overflatespenningen til en væske, vanligvis uttrykt som dynes per centimeter, er mengden kraft som kreves for å bryte overflaten til en bestemt væske over en lineær avstand på en centimeter. En dyne er en energi eller kraft som er definert som energimengden som kreves for å akselerere ett gram masse med en hastighet på en centimeter per kvadrat. En dyne er også lik den internasjonale standardenheten (SI) til mikro-Newton.