No seio de um líquido, o conjunto das forças de ligação anulam-se mas, à superfície, estas forças de ligação têm uma resultante dirigida para o interior, comportando-se a superfície como se tivesse estado submetida a uma pressão exterior.
A tensão superficial A corresponde a uma força que se exerce sobre uma unidade de comprimento de uma curva imaginária que corta a superfície de um líquido para manter em contacto ambas as zonas cortadas.
A constante de tensão superficial A exprime-se em N.m-1. Esta grandeza, que traduz o valor das forças de ligação, depende em muito da temperatura.
Para determinar o valor de A, pode usar-se o método de Jurin ou o método da balança.
No método da balança, suspende-se num prato de uma balança de alta sensibilidade, uma placa rectangular (comprimento L = 5 cm, espessura e = 1 mm) - note que a imagem não está à escala - coberta por um revestimento não molhado. A zona inferior é bem polida. No outro prato da balança, tara-se de forma a ser atingido o equilíbrio.
Quando esta lâmina fica nivelada com um líquido, as forças de tensão superficial exercem uma força F = 2.(L + e).A vertical sobre a lâmina.
Forma-se entre a placa e a superfície do líquido, uma lâmina cujo peso P se junta à força F.
Na prática, baixa-se muito gentilmente o recipiente contendo o líduido e equilibra-se a balança quase até à quebra da lâmina de líquido. Determina-se, assim, F + P.
Devido à incerteza no valor de P, este método é menos preciso que o método de Jurin.
A aplicação:
Admite-se que o volume da lâmina de líquido até perto da ruptura é igual a 0,15 cm3.
Desafio:
Determine o valor da constante A para os diferentes líquidos estudados.
Os valores
correspondem a uma temperatura de 20°C.
Para realizar na prática esta experiência, é imperativo que o recipiente esteja lavado perfeitamente
(é recomendada lavagem em mistura sulfo-crómica). Para a água, é preciso utilizar água recentemente distilada.
Note que a balança deverá estar em equilíbrio quando a lâmina está fora do líquido.
Faz-se subir o prato até que a lâmina fique em contacto com o líquido.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Maio de 2011
