¿Por qué el agua tiene tensión?
Categoría: Educación/Ciencia gt; Ciencia y Tecnología
Descripción del problema:
¿Por qué el agua tiene tensión?
Análisis:
La tensión interfacial se refiere a la tensión entre dos elementos inmiscibles, mientras que la tensión superficial es una forma especial de tensión interfacial, que se refiere a la tensión gas-líquido o gas-entre sólidos. interfaces. A veces también usamos tensión interfacial para referirnos específicamente a la tensión entre la interfaz líquido-líquido.
Cuando el líquido y el gas entran en contacto, se formará una capa superficial. La atracción mutua existente en esta capa superficial es la superficie. La tensión puede hacer que la superficie del líquido se encoja automáticamente. La tensión superficial es causada por las grandes fuerzas de cohesión entre las moléculas de un líquido. Las moléculas en la capa superficial del líquido son más escasas que las del interior del líquido, por lo que actúan sobre ellas fuerzas dirigidas hacia el interior del líquido, lo que hace que la capa superficial del líquido actúe como una membrana de goma estirada con tendencia a encogerse. , reduciendo así la superficie del líquido tanto como sea posible. Sabemos que una esfera es una forma geométrica con la superficie más pequeña bajo un cierto volumen. Por lo tanto, bajo la acción de la tensión superficial, las gotas siempre se esfuerzan por mantener una forma esférica. Por eso las gotas de agua de nuestras hojas comunes son casi esféricas.
La dirección de la tensión superficial es tangente a la superficie del líquido y perpendicular a la línea divisoria entre dos partes cualesquiera de la superficie del líquido. La tensión superficial depende únicamente de las propiedades del líquido y su temperatura. En general, cuanto mayor es la temperatura, menor es la tensión superficial. Además, las impurezas también cambiarán significativamente la tensión superficial del líquido. Por ejemplo, el agua limpia tiene una tensión superficial grande, mientras que el agua teñida con jabón líquido tiene una tensión superficial relativamente pequeña. mayor tendencia a encogerse.
No solo la capa superficial entre el líquido y el gas, sino también la "capa superficial" entre el líquido y la pared sólida. Esta delgada capa líquida generalmente se llama capa de adhesión y también tiene superficie. tensión. Esta tensión superficial determina que cuando líquido y sólido entren en contacto se producirán dos fenómenos: no mojamiento y mojamiento. Cuando el mercurio cae sobre el vidrio, éste adquiere una forma esférica, es decir, la superficie de contacto entre el mercurio y el vidrio tiende a encogerse. Este fenómeno se denomina no humectación. Cuando una gota de agua cae sobre el vidrio, se extiende lentamente a lo largo del vidrio y la superficie de contacto tiende a expandirse. Este fenómeno se llama humectación. Aunque el mercurio no puede mojar el vidrio, después de limpiar la placa de zinc con ácido sulfúrico diluido y luego gotear mercurio sobre la placa, veremos que el mercurio se extiende lentamente a lo largo de la placa de zinc y ya no toma forma esférica. Por tanto, un mismo líquido puede mojar algunos sólidos pero no otros. El mercurio puede infiltrarse en el zinc, pero no en el vidrio; el agua puede infiltrarse en el vidrio, pero no en la parafina.
Los dos fenómenos de humectación y no humectación determinan que el contacto entre el líquido y la pared sólida forme dos formas diferentes: cóncava y convexa.