tensão superficial

1.7 Tensão superficial, espalhamento de líquidos, ângulo de contato e equação de
Laplace.
1.7.1 Tensão superficial
As interfaces6 entre líquidos e gases (superfícies) e entre diferentes líquidos são regiões de características diferentes daquelas do interior. Os átomos do interior dos líquidos estão fracamente ligados a seus vizinhos que se movem incessantemente.
Entretanto, os átomos que estão na superfície ligam-se apenas com seus vizinhos das partes mais interiores do líquido, uma vez que os átomos da fase gasosa, em contato com o líquido, estão muito dispersos no espaço, interagindo muito menos com os átomos da superfície do líquido. Esta situação é ilustrada na Figura 1.7(a). Isto faz com que os átomos da superfície tenham, em média, maior coesão do que do interior. Assim, a superfície de um líquido pode ser compreendida como uma fina película que reveste toda sua extensão.
No caso de uma interface entre dois líquidos imiscíveis, a interação entre os átomos da interface de um dos líquidos e os átomos de seu interior é diferente da interação entre esses átomos e aqueles da interface do outro líquido. Veja ilustração na
Figura 1.7(b). Em ambos os casos, vemos que os átomos da superfície ou interface interagem com seus vizinhos diferentemente dos átomos do interior dos líquidos. Isso faz das superfícies e das interfaces regiões de maior energia e que exibam comportamento diferente daquele do interior.

a b Figura 1.7: Moléculas de líquido nas interfaces com fases vapor (a) e liquida (b) interagem assimetricamente com seus vizinhos.
Aumentar a superfície de um material significa deslocar átomos até lá, para uma região de maior energia. Criar ou aumentar uma superfície requer, portanto, trabalho. A energia superficial, γ, é definida como a energia envolvida na variação da área superficial de uma unidade de área. Sua unidade no SI é J/m2. Também é denominada
J
Nm N tensão superficial, cuja unidade é N/m (note que 2 = 2 = ). A tensão