Tensão Superficial

A Tensão Superficial é um fenômeno que ocorre em todos os líquidos, ela se caracteriza pela formação de uma espécie de membrana elástica em suas extremidades. Tomemos como exemplo a água, que por sua vez tem a maior Tensão Superficial dentre os outros líquidos.

Na imagem abaixo temos representado um recipiente com água e duas moléculas destacadas. A molécula A, que se encontra submersa, sofre atração das demais moléculas a sua volta (essas que estão compreendidas no círculo vermelho). Como ela está rodeada de moléculas, a atração que ela sofre por cada uma delas é anulada pela atração realizada pela molécula do lado oposto. No caso da molécula B, que se encontra na superfície, ela também sofre atração por todas as moléculas a sua volta, porém, como ela não possui nenhuma molécula (de água) em cima para anular a força que as moléculas que estão sob ela fazem, acaba resultando uma força que a puxa para baixo e isso acontece com todas as moléculas que se encontram na extremidade. Em outras palavras, a tendência de todas as moléculas do líquido é se compactarem em direção ao centro de massa, pois existe sempre uma resultante em todas as moléculas que aponta para o centro, de forma que criem a superfície externa de menor área possível, uma vez que todo sistema mecânico tende a adotar o estado de menor energia potencial.

Essa ideia ajuda a entender a forma arredondada das gotas de água e também alguns eventos físicos que acontecem, tais como alguns objetos de aço como por exemplo clipes e lâminas de barbear, que possuem densidade maiores que a da água, não afundarem quando colocados horizontalmente e de forma delicada sobre ela. Alguns insetos e pequenos animais conseguem andar por cima da água e inclusive existem espécies de plantas que crescem por cima dela! Tudo isso é possível graças a tensão superficial.

Um experimento simples que pode ser feito em casa é encher um copo com água e colocar suavemente algum objeto (clipes, lâmina de barbear, agulha, etc) leve sobre ela e observar que ele não afundará e depois podemos ainda adicionar alguma substância surfactante, como por exemplo o detergente, que agirá diminuindo as forças de ligação entre as moléculas do líquido e podemos observar que o objeto afundará.

Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_superficial
http://www.fisica.ufs.br/egsantana/fluidos/tension/introduccion/introduccion.htm