Tensión superficial
cantidad de energía necesaria para aumentar la superficie por unidad de área de un líquido / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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La tensión superficial de un líquido es la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.[1] Esta definición implica que el líquido presenta una resistencia al aumentar su superficie, lo que en efecto permite a algunos insectos poder desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial es una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos, junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.
Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial.
En las interfases líquido-aire, la tensión superficial resulta de la mayor atracción de las moléculas del líquido entre sí (debido a la cohesión) que hacia las moléculas del aire (debido a la adhesión).[2]
Hay dos mecanismos principales en juego. Uno es una fuerza hacia dentro sobre las moléculas superficiales que hace que el líquido se contraiga.[3][4] La segunda es una fuerza tangencial paralela a la superficie del líquido.[4] Esta fuerza tangencial se conoce generalmente como tensión superficial. El efecto neto es que el líquido se comporta como si su superficie estuviera cubierta por una membrana elástica estirada. Pero esta analogía no debe llevarse demasiado lejos, ya que la tensión en una membrana elástica depende de la cantidad de deformación de la membrana, mientras que la tensión superficial es una propiedad inherente a la interfaz líquido-aire o líquido-vapor.[5]
Debido a la atracción relativamente alta de las moléculas de agua entre sí a través de una red de enlaces de hidrógenos, el agua tiene una tensión superficial más alta (72,8 milinewtons (mN) por metro a 20 °C) que la mayoría de los otros líquidos. La tensión superficial es un factor importante en el fenómeno de capilaridad.
La tensión superficial tiene la dimensión de fuerza por unidad de longitud, o de energía por unidad de área.[5] Las dos son equivalentes, pero al referirse a la energía por unidad de área, es común utilizar el término energía superficial, que es un término más general en el sentido de que se aplica también a los sólidos.
En ciencia de los materiales, la tensión superficial se utiliza tanto para tensión superficial como para energía superficial.