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A. Stefanel - Fenomeni di superficie 1 Fenomeni di superficie Tensione superficiale capillarità

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Presentazione sul tema: "A. Stefanel - Fenomeni di superficie 1 Fenomeni di superficie Tensione superficiale capillarità"— Transcript della presentazione:

1 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 1 Fenomeni di superficie Tensione superficiale capillarità

2 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 2 Una goccia dacqua tende ad assumere una forma sferica. Una bolla di sapone tende a ridurre la sua superficie compatibilmente ai vincoli. Il liquido assume la configurazione che rende minima lenergia del sistema. Se si vuole creare nuova superficie in un fluido (es. aumentare la superficie di una bolla di sapone soffiandoci dentro) allora è necessario fare un lavoro sul sistema, ossia bisogna fornire energia al sistema. L = S L lavoro per aumentare la superficie del liquido si S : tensione superficiale del liquido u.m. : J m -2 = N m -1

3 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 3 Ad ogni massa liquida compete unenergia superficiale: = S Configurazione di equilibrio: energia minima superficie minima

4 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 4 Ad ogni massa liquida compete unenergia superficiale: = S Configurazione di equilibrio: energia minima superficie minima

5 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 5 Telaio di fil di ferro Bolla di acqua saponata La doppia superficie della bolla

6 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 6 df/dl = 2 dl

7 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 7 Superfici curve. Formula di Laplace PoPo P L p = (P-P o ) dV = 4 (P-P o ) r 2 dr dV dr r Lavoro delle forze di pressione Lavoro delle forze di tensione superficiale per una bolla (doppia superficie) L T = - 2 dS = - 16 r dr L a somma di questi lavori (L=L p + L T ) deve corrispondere alla variazione dE di energia del sistema. Affinché levoluzione del sistema sia verso lequilibrio dE=0 (minimo dellenergia) (P-P o ) = 4 / r Formula di Laplace

8 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 8 Formula di Laplace per una superficie (unica) con curvatura R P = 2 /r Differenza di pressione funzione della curvatura PoPo P1P1 P 0 >P 1 PoPo P1P1 P 0


9 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 9 Vasi comunicanti capillari

10 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 10 PoPo P1P1 P 0 >P 1 acqua R r Da formula di Laplace P = 2 /r = 2 cos /R P = g h Di quanto si innalza il liquido nel capillare rispetto al livello di equilibrio nel caso in cui leffetto di capillarità è trascurabile gh = 2 cos /R h = 2 cos / (R g) Se =0h = 2 / (R g) Formula Jurin

11 A. Stefanel - Fenomeni di superficie 11 2 r o dF= dl mg 2 r o = mg r o indipendente dalla natura del liquido mg proporzionale alla tensione superficiale Metodo per misura


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