Summary
Highlights
La tension superficielle provoque la remontée de l'eau dans un tube capillaire, formant un ménisque. Ce phénomène est dû à l'équilibre entre la force de tension superficielle et le poids de la colonne d'eau. La hauteur de cette remontée peut être calculée grâce à la loi de Jurin, qui est démontrée dans cette partie. La forme du ménisque dépend du liquide, de la nature de la paroi et du diamètre du capillaire, un diamètre plus petit entraînant un ménisque plus important.
L'exemple de la formation d'une goutte d'eau à partir d'un compte-gouttes illustre également les effets de la tension de surface. La goutte est soumise à son poids et à la force de tension superficielle qui la retient. L'équilibre de ces forces détermine la taille de la goutte avant qu'elle ne tombe. La formule de la tension de surface est présentée en relation avec le poids de la goutte et le périmètre du cercle de contact.
Lorsqu'une lame est plongée dans un liquide et qu'on essaie de l'arracher, une force est nécessaire pour vaincre la tension superficielle. Cette force est composée du poids de la lame et des forces de tension superficielles agissant sur les bords de la lame. Ces forces de surface sont projetées selon l'axe vertical pour établir l'équilibre des forces. La formule de la tension de surface est ensuite dérivée à partir de cet équilibre.
La tension de surface peut varier en fonction du liquide, de l'environnement gazeux et de la température. D'autres facteurs, comme la concentration d'une solution, peuvent également la modifier. Une concentration élevée de particules peut augmenter la tension de surface. Inversement, les agents tensioactifs (mouillants, émulsifiants, moussants) diminuent la tension superficielle. Les détergents sont des agents qui cumulent les propriétés mouillantes et émulsifiantes.