La tension superficielle

La tension superficielle est une force existant au niveau de toute interface entre deux milieux différents. En effet, les molécules préférant être entourées par leurs congénères, le système tend à minimiser la surface de contact entre les deux milieux.






Ce phénomène explique par exemple la forme sphérique des bulles de savon, il s’agit de la surface minimale pour un volume de gaz donné.

Un autre exemple : la forme bombée de la surface d’un verre un peu trop rempli. Sans cette force de tension superficielle, qui s’oppose à l’accroissement de la surface, l’eau déborderait…

Et un dernier avec cette goutte de rosée à la surface d’une feuille. Trois milieux sont en présence : l’eau, l’air et la feuille. Au lieu de s’étaler sur la feuille, la goutte minimise sa surface de contact avec elle. On a ici compétition entre les tensions superficielles feuille-air et feuille-eau, la tension superficielle entre la feuille et l’eau semble bien être la plus importante des deux !

Expression et mesure de la tension superficielle

Expression de la tension superficielle :
Au niveau d’un segment de longueur l à l’interface entre un milieu 1 et un milieu 2, la force de tension superficielle entre les deux a pour expression : F=γ l
γ est le coefficient de tension superficielle, qui dépend des milieux en présence. Exemple :  γ(eau-air) = 7.10-2 N.m-1.

   
Mesure par arrachement :
Sa mesure s’effectue en arrachant une lame métallique de la surface du liquide. La force à exercer pour cela est égale à la tension superficielle liquide-air. Un étalonnage préalable de l’appareil permet ainsi la mesure de γ .


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