Questo misuratore di tensione superficiale è composto da due dischi metallici: il disco superiore è legato alla struttura dello strumento, quello inferiore è poggiato su una base composta da tre ferri e presenta un gancio nella parte inferiore che serve a legare il bilanciere. Tra i due dischi si inserisce il fluido del quale vogliamo conoscere la tensione superficiale. Sul bilanciere vengono posti pesi fino a raggiungere il distacco delle due superfici.

La tensione superficiale è una proprietà fondamentale della superficie di un fluido; tra le molecole di un fluido agiscono delle forze attrattive, perciò, una molecola che si trova all’interno del fluido risente di forze in tutte le direzioni, dovute alle molecole che la circondano da tutti i lati e la forza risultante esercitata su tale molecola è quindi pari a zero.

Tensione superficiale, https://sciencecue.it/tensione-superficiale-proprieta-fluidi/15948/

Invece, una molecola sulla superficie risente di una forza risultante non nulla ed è spinta verso l’interno poiché il numero di molecole vicine è nettamente inferiore e i legami di coesione sono minori. Ne segue che per spostare una molecola dall’interno del fluido fino alla superficie deve essere compiuto del lavoro e quindi è necessario fornire una certa energia. Dunque, la “tensione superficiale“ indica l’energia da fornire ad un fluido per aumentarne la superficie di un’unità. Ciò significa che la superficie di un liquido si comporta come se fosse una sottile membrana elastica resistendo alla tendenza ad aumentare la sua area. La tensione superficiale viene indicata con γ ed è data da:
$γ = \frac{F}{L}$
dove F è la forza esercitata parallelamente alla superficie e L è la lunghezza della linea al di sopra della quale agisce la forza. L’unità di misura di γ è quindi $\frac{N}{m}$ o $\frac{J}{m^2}$
Essa non è un valore costante ma dipende dalla temperatura, dalla pressione e dalla composizione del gas all’interfaccia.
$γ = \frac{Forza\;agente\;sulla\;linea\;di\;contatto}{Lunghezza\;della\;linea\;di\;contatto} $
Viene posto un fluido tra i due dischi e questi ultimi vengono fatti aderire. In questo momento la forza di tensione del fluido e la forza peso, data dalla superficie di contatto più il porta pesi, sono uguali e di conseguenza i due dischi rimangono uniti. Nel momento in cui viene aggiunto un peso, il valore della forza peso cambia e le due superfici si staccano. Questo valore coincide con il valore della tensione superficiale del fluido stesso.

https://it.wikipedia.org/wiki/Tensione_superficiale
https://www.chimicamo.org/chimica-generale/tensione-superficiale/

Martina De Rosa, Francesco Iannotta, Marco Parente.

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