Tensione superficiale: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
fix |
fix |
||
Riga 6:
=== Alcuni valori ===
Considerando liquidi a contatto con l'aria con una temperatura 20 °C, la tensione superficiale sarà:[[File:2006-01-15 coin on water.jpg|thumb|La tensione superficiale impedisce alla moneta di affondare]]
{| class="wikitable sortable"
!Materiale
Riga 32:
== Bagnabilità ==
[[File:Dew 2.jpg|thumb|left|Una goccia su una superficie con bassissima bagnabilità assume una forma sferoidale, con un solo punto di contatto con la superficie solida.
Quando liquido e solido vengono in contatto, quindi, a causa delle interazioni tra le differenti [[Fase (chimica)|fasi]] viene a stabilirsi una tensione interfacciale definita come l'energia addizionale per unità di area dovuta alla formazione di un'interfaccia (supponendo anche la presenza di un gas) solido/liquido e solido/gas.
Il profilo di una porzione di liquido posta su una superficie solida formerà con essa un angolo <math>\theta</math> (vedere figure) che sarà maggiore o minore dell'[[angolo retto]] a seconda che in <math>P</math> prevalga in modulo il risultante delle forze di coesione, <math>F_c</math>, (normale alla tangente al profilo del liquido in <math>P</math> e rivolto verso l'interno), oppure il risultante delle forze di adesione, <math>F_a</math>, (normale alla superficie solida rivolto verso di essa).[[File:Tensione_superficiale1.svg|right]]Dette <math>S_{LG}</math>, <math>S_{SL}</math> e <math>S_{SG}</math>, rispettivamente le superfici di separazione liquido/gas, solido/liquido e solido/gas, e indicate con <math>\gamma_{LG}</math>, <math>\gamma_{SL}</math>, <math>\gamma_{SG}</math> le loro energie libere, l'energia libera totale è:
:<math>F=\gamma_{LG}\cdot S_{LG}+\gamma_{SL}\cdot S_{SL}+\gamma_{SG}\cdot S_{SG}.</math>
Il liquido si dispone in modo da minimizzare l'energia libera totale delle superfici (è trascurabile, per piccoli volumi, il termine gravitazionale dell'energia <math>\rho\cdot V\cdot g \cdot z_G</math> rispetto a quello superficiale <math>\gamma_{LG} \cdot S</math>). Un'utile espressione dell'angolo di contatto <math>\theta</math> è fornita dalla condizione di equilibrio, data dall'[[Equazione di Young-Laplace|equazione di Young]]:
Line 46 ⟶ 44:
:<math>\gamma_{SL}=\gamma_S+\gamma_{LG}-2\phi\cdot\sqrt{\gamma_S\cdot\gamma_{LG}},</math>
con
:[[File:
e <math>V_S</math> e <math>V_L</math> volumi molari di solido e liquido.
Line 56 ⟶ 54:
== Termodinamica ==
[[File:Bouncing droplets compact size.gif|thumb|Goccia d'acqua danzante su una superficie d'acqua soggetta a vibrazioni, in modo da conservare la tensione superficiale ed evitare la fusione con la superficie d'acqua|alt=]]
Le azioni attrattive tra le [[Molecola|molecole]] di un liquido (le forze di ''[[coesione]]'') fanno sì che le molecole dello strato superficiale siano soggette a una forza risultante non nulla che tende a farle spostare verso l'interno; esse pertanto tendono a sfuggire dalla superficie limite del liquido e di conseguenza questa tende ad assumere la estensione minima possibile (in assenza di altre forze, la superficie minima, è quella sferica).
| |||