Fisika tegangan permukaan

Ketegangan permukaan, sifat permukaan cairan yang ditunjukkan oleh aktingnya seolah-olah itu adalah membran elastis yang diregangkan. Fenomena ini dapat diamati dalam bentuk hampir bulat tetes kecil cairan dan gelembung sabun. Karena sifat ini, serangga tertentu dapat berdiri di permukaan air. Pisau silet juga dapat ditopang oleh tegangan permukaan air. Pisau cukur tidak melayang: jika didorong melalui permukaan, ia tenggelam melalui air.

Cairan: Ketegangan permukaan

Antara cairan dan uapnya yang sesuai ada permukaan pemisah yang memiliki tegangan terukur; pekerjaan harus dilakukan untuk meningkatkan

Ketegangan permukaan terutama tergantung pada gaya tarik-menarik antara partikel-partikel di dalam cairan yang diberikan dan juga pada gas, padatan, atau cairan yang bersentuhan dengannya. Molekul-molekul dalam setetes air, misalnya, saling menarik dengan lemah. Molekul air yang berada di dalam drop mungkin dianggap tertarik secara merata ke segala arah oleh molekul di sekitarnya. Namun, jika molekul permukaan dapat dipindahkan sedikit keluar dari permukaan, mereka akan tertarik kembali oleh molekul terdekat. Energi yang bertanggung jawab atas fenomena tegangan permukaan dapat dianggap setara dengan pekerjaan atau energi yang dibutuhkan untuk menghilangkan lapisan permukaan molekul dalam satuan luas. Ketegangan permukaan dapat dinyatakan, oleh karena itu, dalam satuan energi (joule) per satuan luas (meter persegi). Air memiliki tegangan permukaan 0,07275 joule per meter persegi pada 20 ° C (68 ° F). Sebagai perbandingan, cairan organik, seperti benzena dan alkohol, memiliki tegangan permukaan yang lebih rendah, sedangkan merkuri memiliki tegangan permukaan yang lebih tinggi. Peningkatan suhu menurunkan gaya tarik total antar molekul dan karenanya mengurangi tegangan permukaan.

Ketegangan permukaan juga dilihat sebagai hasil dari gaya yang bekerja di bidang permukaan dan cenderung meminimalkan area. Atas dasar ini, tegangan permukaan sering dinyatakan sebagai jumlah gaya yang diberikan pada permukaan yang tegak lurus terhadap garis panjang unit. Unit kemudian adalah newton per meter, yang setara dengan joule per meter persegi.