Tensão superficial

Ao colocarmos uma pequena colher de aço num recipiente com água ela afunda, pois a densidade do aço é maior do que a da água. Mas por que ao colocarmos horizontalmente, com cuidado, uma agulha de aço sobre a superfície da água, ela não afunda? A resposta é que a superfície da água comporta-se como uma membrana elástica em tensão que resiste a se romper.

Este fenômeno é denominado tensão superficial e ocorre não só com a água, mas também com outros líquidos.

Como se explica a formação desta membrana? Considere uma molécula A de água no interior e outra B, na superfície. A molécula interna A está em equilíbrio sob ação das forças de coesão exercidas pelas moléculas que a rodeiam. Já a molécula B está sujeita a forças de coesão por partes das moléculas superficiais e daquelas que estão abaixo. A resultante das forças de coesão que age em B esta orientada para baixo. Assim, a camada superficial funciona como uma membrana, comprimindo as moléculas de baixo.

Devido a este fenômeno a área superficial de um líquido tende a tornar-se a menor possível. Por isso, na ausência de forças externas as gotas de um líquido tendem a assumir a forma esférica que é a de menor área para um dado volume. No interior das naves espaciais, devido a imponderabilidade, as gotas de qualquer líquido solto no ambiente, assumem a forma esférica.

Os detergentes diminuem a tensão superficial da água, permitindo que ela penetre com maior facilidade em locais de difícil acesso como cantos e orifícios pequenos, o que auxilia na limpeza de utensílios. Uma agulha colocada na superfície da água e suportada pela tensão superficial afunda quando algumas gotas de detergente são despejadas no recipiente.