Activități interactive și distractive pentru copii

Lecția I/05 - Tensiunea suprafeței

Scopul tratamentului:

Elevii vor descrie ce este un lichid și care este tensiunea superficială, unde este situat și ce semnificație are în natură. Ei folosesc exemple pentru a afla care substanțe perturbă tensiunea superficială.


Întrebați-i pe copii:

În ce constă apa?

Dați exemple de lichide.

Ce sau cine este un contor de apă și de ce rămâne pe linia de plutire?

De ce unele obiecte rămân pe linia de plutire?

Unde întâlnim tensiune superficială în natură?

Ceea ce face ca obiectele plutitoare să se scufunde?

Lichid

Un lichid (substanță lichidă) este una dintre stările substanțelor în care particulele substanței sunt relativ apropiate unele de altele și sunt legate în poziții fixe și se pot deplasa în întregul volum.

Proprietățile de bază ale lichidelor:

Sunt lichide - pot fi vărsate.

Nu au o formă permanentă - se adaptează containerului.

Acestea mențin un volum constant - chiar și atunci când schimbă forma containerului.

Ele formează picături - datorită forțelor de atracție dintre particule.

În repaus, ei creează o suprafață orizontală liberă în câmpul gravitațional al Pământului.

Sunt practic incompresibile - datorită forțelor reciproce de respingere dintre moleculele lichide. Proprietățile lichidelor rezultă din proprietățile moleculelor.

Dacă molecula selectată se află în interiorul lichidului, aceasta se află într-o stare de echilibru liber. Cu toate acestea, dacă molecula selectată este situată într-un strat subțire, se învecinează cu un alt mediu, ceea ce duce la formarea presiunii interne, a tensiunii superficiale și a suprafeței lichidului care se comportă ca o membrană flexibilă.

Acesta este

Tensiune de suprafata
Imagine a WassermoleküleInTröpfchen de către Utilizator: Booyabazooka (Lucrare proprie) [Domeniu public], prin Wikimedia Commons

Tensiune de suprafata

Tensiunea superficială este un efect în care suprafața unui lichid se comportă ca un film elastic și încearcă să obțină cea mai netedă stare posibilă cu o suprafață minimă. Aceasta înseamnă că suprafața fluidului încearcă să ajungă la o stare cu mai puțină energie. Cu cât tensiunea superficială este mai mare, cu atât picătura acestui lichid este mai „rotunjită”. Suprafața lichidului se comportă astfel ca și când ar fi fost formată dintr-un strat elastic foarte subțire care încearcă să contracteze suprafața lichidului astfel încât să aibă cea mai mică suprafață posibilă pentru un volum dat de lichid. Dacă forțele externe nu ar acționa asupra lichidelor, ar avea o formă rotundă, deoarece sfera are cea mai mică suprafață dintre toate corpurile de același volum. Situația este puțin mai complicată atunci când acționează forțe externe. Cu toate acestea, suprafața liberă a lichidului încearcă întotdeauna să reducă dimensiunea suprafeței totale în cea mai mică măsură posibilă. Acesta este motivul pentru care nivelul apei calme din vasul deschis (în câmpul gravitațional) este orizontal, deoarece orice altă formă a suprafeței libere a lichidului ar crește suprafața totală a lichidului. Dacă forțele externe sunt foarte mici în comparație cu forțele de tensiune superficială, lichidul va încerca să-și asume o formă aproximativ sferică. Acest lucru se întâmplă de exemplu pentru picăturile mici care formează o ceață, pentru picăturile de mercur etc.

Semnificația tensiunii superficiale

Tensiunea superficială face ca unele specii de insecte (cum ar fi apometre) să se deplaseze pe suprafața apei. Unele subiecte, de ex. lame de ras sau o bucată de folie, pot fi așezate pe suprafața apei fără a se scufunda; dar dacă le scufundăm suficient de adânc, ele se vor scufunda până la fund.

Exemple de utilizare a tensiunii superficiale
Poze cu Sur le Cher de Daniel Jolivet) [CC BY SA 2.0], prin Flickr; 15-01-2006 monedă pe apă retușată de Roger McLassus (Lucrare proprie) [GFDL sau CC-BY-SA-3.0], prin Wikimedia Commons

Umed

Tensiunea superficială ridicată complică procesul de udare. De exemplu, apa distilată udă foarte prost substanțele conținute în îmbrăcăminte. Acesta este unul dintre motivele pentru care se adaugă detergenți în timpul spălării, ceea ce ușurează umezirea cu substanțele lor săpun (surfactanți). Un alt exemplu este spălarea mâinilor grase. Spălarea mâinilor grase este dificilă, deoarece apa nu udă suprafața grasă. De aceea folosim săpun. Într-o soluție de săpun, forțele dintre molecule sunt mai mici decât forțele dintre moleculele de apă. Rezultatul este o reducere a tensiunii superficiale a apei și că soluția udă suprafața grasă.

Dacă sunteți interesat de subiect și doriți să aflați mai multe:

 Ai nevoie de sfaturi? Scrieți-ne [email protected]

Noi te putem ajuta?

Nu puteți completa cererea? Dacă aveți o problemă, nu ezitați să ne contactați: