FORMULES de PHYSIQUE
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TENSION SUPERFICIELLE
-tension superficielle
Contrairement à la notion dite "tension" en mécanique - qui est une force -le mot tension ici implique une énergie
Synonyme: Tension interfaciale
Equation aux dimensions : M.T-2 Symbole de désignation : W’t
Unité S.I.+ : J/m² ou N/m
La tension superficielle est en fait l’énergie interne d'une surface moléculaire d'un fluide, s’exprimant:
--soit envers des molécules voisines (et s’annulant par réaction compensatrice)
--soit envers les parois (et compensée par la réaction desdites parois)
--soit envers l’atmosphère si c'est un vase ouvert (et elle est fonction de la surface interfaciale)
DEFINITION
W't = dE / dS
où W't(J/m²)= tension superficielle sur une surface S(m²) d’un fluide en interface avec un milieu extérieur ambiant
dE(J)= énergie nécessaire pour augmenter S de dS(m²)
LOI de TATE
W't = Fp / Kz.l
avec W't(N/m)= tension superficielle d'un liquide
Fp(N)= poids d’une goutte de liquide passant par un orifice (Fp = m.g)
m(kg)= masse de la goutte de liquide et g (m/s²) = pesanteur
Kz(valeur ~ 4)= constante capillaire tenant compte de la matière où se déroule le phénomène
l(m)= rayon de l’orifice d’écoulement
LOI de LAPLACE
Δp = W't(1/ l1+ 1/ l2)
où W't(N/m)= tension superficielle sur la surface (non plane) de séparation entre 2fluides
Δp(Pa)= variation de pression en un point de l’interface
l1et l2(m)= rayons des cercles osculateurs perpendiculaires contenant la normale à la surface
VALEURS COURANTES des TENSIONS SUPERFICIELLES
(sont notés >> le type d’interface et la valeur, en N/m)
solide / vide(10-1)--solide / gaz(8.10-2)--solide métal /sa propre vapeur(1)--
solide / liquide(2.10-2) comme par exemple glace / eau(100)--
liquide / gaz(10-1 à -2) tels par exemple les solutions de sels usuels avec l’air
(1 à 3.10-1)--mercure / air(5.10-1)--alcool / air( 2.10-2)--hydrocarbures / air(1 à 5.10-2)--huile / air(3.10-2) --eau / air(7,3.10-2)--eau / vapeur d’eau(8.10-1)
Nota >> W’tvarie avec la température (~ 2% pour 10 degrés)