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tension superficielle

Force qu'il faut supposer appliquée à l'unité de longueur du bord de la surface libre d'un liquide pour provoquer l'extension de cette surface. (Synonyme : constante capillaire.)

Les phénomènes de tension superficielle s'observent à la surface libre d'un liquide. Ils tendent à la minimiser, autant que le permettent les autres forces en présence. Par exemple, une fine gouttelette d'eau en suspension dans l'air (brouillard) n'est pratiquement soumise qu'à la tension superficielle ; celle-ci lui communiquera donc la forme assurant, pour un volume donné, la plus petite surface possible, c'est-à-dire la forme sphérique. La tension superficielle est également à l'origine du phénomène de capillarité.

Le phénomène de tension superficielle provient de l'existence des forces intermoléculaires. Une molécule de surface ayant moins de voisines qu'une molécule profonde, il faut rompre des liaisons, donc fournir du travail, pour amener une molécule profonde à la surface, c'est-à-dire pour augmenter la surface libre. Inversement, le phénomène qui se produira spontanément est la diminution de la surface. Pour empêcher de diminuer une portion de la surface libre d'un liquide, il faut donc exercer sur ses bords des forces situées en chaque point de la frontière, dans le plan tangent à la surface, et perpendiculaire à cette frontière. L'étude des surfaces minimales en mathématiques a contribué à la modélisation des phénomènes dans lesquels intervient la tension superficielle.