O que é tensão superficial?
A tensão superficial é a força de coesão exibida pelas moléculas de um líquido. Essa força permite que a superfície de um líquido resista, até certo ponto, às forças externas aplicadas a ele. É essa resistência que permite, por exemplo, um clipe de papel flutuar na superfície de um copo de água, mesmo que o clipe de papel tenha uma densidade maior que a água. A tensão superficial varia, dependendo do líquido, e com outros fatores, como a temperatura.
A tendência de um líquido para exibir a propriedade da tensão superficial surge da atração que as moléculas de um líquido têm umas pelas outras. Dentro do líquido, cada molécula é cercada por outras moléculas e cada uma atrai todas as outras moléculas vizinhas igualmente, resultando em uma força líquida zero. As moléculas na superfície do líquido, no entanto, não são cercadas em todas as direções por outras moléculas. Eles puxam mais fortemente as moléculas que estão perto deles, criando tensão superficial.
As gotas de água se formam por causa da tensão superficial, e a tensão superficial também permite que o ar forme bolhas em um líquido. À medida que as moléculas na superfície de um líquido puxam outras moléculas na superfície, um volume de líquido no espaço tende a formar uma esfera e, na ausência de gravidade, as gotas de água formam esferas perfeitas. Isso ocorre porque uma esfera é a forma que possui a menor área de superfície possível para um determinado volume. Quando duas gotas pequenas colidem na ausência de gravidade, a atração das moléculas por outras moléculas tende a fazer com que as gotas se combinem em uma gota maior. Às vezes, essa tendência também pode ser observada sob a gravidade padrão da Terra.
A forma alongada das gotas de chuva é devida à força da gravidade nas gotículas. A tensão superficial tende a ser uma força muito fraca, de modo que as gotículas são facilmente deformadas pela gravidade ou por outras forças, como forças centrípetas ou centrífugas. Alguns insetos e até animais se adaptaram para tirar proveito dessa força, no entanto, por mais fraca que seja. Erros de água e pequenos lagartos chamados basiliscos, na verdade, dependem da tensão superficial da água para caminhar sobre ela sem afundar.
A tensão superficial de um líquido, geralmente expressa em dines por centímetro, é a quantidade de força necessária para romper a superfície de um líquido em particular a uma distância linear de um centímetro. Um dine é uma unidade de energia ou força definida como a quantidade de energia necessária para acelerar um grama de massa a uma taxa de um centímetro por segundo ao quadrado. Um dine também é igual à unidade International Standard (SI) do micro-newton.