DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

2. Tensione Superficiale
Un liquido tende a minimizzare il suo rapporto superficie/volume, pertanto in assenza di
forze esterne assumerebbe sempre una forma sferica. Questo fenomeno è dovuto al fatto
che ogni molecola nel liquido risente delle interazioni con le molecole circostanti. Tali
interazioni sono mediamente nulle per una particella che si trovi all’interno del liquido,
ma in prossimità della superficie la loro risultante è diversa da zero. In un liquido posto in
Figura 4. Effetto delle forze intermolecolari
condizioni sperimentali “normali” le molecole
tendono pertanto a portarsi verso l’interno.
Poiché un liquido tende a minimizzare il
rapporto superficie/volume, in un processo in
cui si venga ad aumentare la superficie di un
liquido di una quantità infinitesima ds si
compie un lavoro proporzionale a ds. Si
definisce tensione superficiale il lavoro
compiuto quando si incrementa la superficie s
di un liquido di una quantità unitaria e la si
indica con γ. La tensione superficiale è
responsabile di molti fenomeni tra cui la frammentazione dei liquidi in gocce, la
formazione dei menischi, il comportamento delle bolle ed altri fenomeni inerenti la
capillarità e la bagnabilità. Si consideri un dispositivo del tipo rappresentato in Figura 5:
una lamina di liquido, aderente ad un filo
metallico, può essere estesa agendo su un
ponticello mobile mediante la forza F. Se si
produce uno spostamento dx del ponticello, si
compie un lavoro Fdx (F e dx hanno uguali
direzione e verso) contro le forze di tensione
che, come osservato, sono proporzionali
all’aumento di superficie del liquido ds = 2⋅dx
(il fattore due indica che l’aumento di
superficie è su entrambi i lati). Si avrà
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