Tension superficielle et adhérence

alors si on prend une aiguille en métal et quand on la dépose de manière délicate à la surface d'un verre d'eau par exemple on va se rendre compte que cette aiguille ne coule pas elle se maintient à la surface alors c'est pas parce qu'elle flotte parce qu'en fait elle a une densité plus élevée que l'eau donc normalement elle devrait couler mais elle reste à la surface et ça c'est dû à ce qu'on appelle la tension superficielle et c'est ce qu'on va aborder dans cette vidéo alors pour te convaincre que cette aiguille ne flotte pas la surface c'est simple il suffit de le pousser et cat man avec ton doigt et tu vas voir que dès que l'aiguillé est enfoncée légèrement en dessous de la surface eh bien elle va couler tout naturellement jusqu'au fond du verre donc l'eau est un fluide qui présente cette propriété de tension superficielle et on va maintenant voir pourquoi alors on va réfléchir sur ce phénomène en regardant ce qui se passe au niveau des molécules qui constituent ce liquide donc très schématiquement si je représente les molécules d'eau par des cercles ici bleus chaque molécule est attiré par les molécules alentours et forment ce qu'on appelle des liaisons hydrogène donc dans toutes les directions de l'espace chaque molécule d'eau est attiré par ses voisines c'est ce qu'on appelle la cohésion en physique et donc en quoi cette cohésion nous amène à l'apparition de la tension superficielle si on s'intéresse donc à une molécule quelque part au centre de ce liquide elle est à tirer dans toutes les directions de manière isotrope les interactions sont identiques et se compensent avec toutes les molécules voisine c'est ce que je représente ici avec les flèches rouges est par contre si on s'intéresse aux molécules d'eau à la surface de ce liquide est long au dessus par exemple de l'air et au dessous d'autres molécules d'eau on n'est plus dans une situation isotrope comme à l'intérieur du liquide va donc se retrouver avec des molécules qui peuvent se rapprocher un peu plus des liaisons un peu plus courte et un peu plus énergétiques tu fait de l'absence de molécules d'eau au dessus de cette surface donc la cohésion des molécules d'eau en surface enfin engendré cet état locale d'énergie supérieur et c'est ce qui explique cet effet de tension de surface et donc puisqu'on à cette énergie de liaison un peu plus élevé entre les molécules à la surface à ce moment là le liquide la surface du liquide peut supporter une certaine pression et c'est ce qui permet en fait par exemple un objet léger comme l'aiguillé bien de rester en surface au lieu de couler c'est la tension de surface qui est responsable de cet effet alors autre exemple sur intervenir cette tension superficielle la présence de bill donc du liquide biologique dans l'uriné a pour conséquence d'abaisser cette tension superficielle donc si lors d'une analyse mesure cette tension superficielle de lure in on peut détecter la présence de bill qui est une présence anormale qui peut par exemple être lié à des mâles fonctionnement du foie que l'évaluation de cette tension superficielle peut éventuellement permettre de diagnostiquer un problème de santé autre exemple si le matin sur une tente en camping et bien tu vois plein de petites gouttes éparses sur la toile de tente liés à la rose et en agitant un peu la toile de tente les gouttes vont fusionner par phénomène de coalescence pour minimiser en fait la tension superficielle puisque on va avoir une surface totale du liquide qui est amoindrie lorsque les gouttes se rencontrent et fusionne alors autre exemple si tu te lave les mains avec de l'eau sans savon à ce moment là à cause de la tension superficielle les molécules d'eau ne vont pas pénétrer dans tous les recoins et tous les plis sur de la peau par contre à l'opposé si tu de lave les mains avec de l'eau savonneuse la tension superficielle et abaisser les énergies de liaison à la surface de l'eau sont un peu plus faibles et donc on a un liquide qui peut mieux pénétrer dans les fissures et les plis sur de la peau et donc être plus efficace pour retirer la crasse et nettoyer les mains donc on l'a vu le phénomène de cohésion des molécules d'eau et responsable à l'interface air eau du phénomène tension superficielle mais il faut savoir que les molécules d'eau sont aussi attirés par les parois du récipient en particulier si c'est du verre donc sur les bords du récipient les molécules d'eau vont avoir tendance à adhérer le long de la paroi est donc remonté légèrement sur les bords c'est un phénomène que tu peux observer assez facilement si par exemple tu met de l'eau dans un tube à essai tu verras que sa forme ce qu'on appelle un ménisque c'est à dire que la surface du lot et concave le niveau de l'eau est plus haut sur les bords au niveau du contact avec la paroi que au centre car les molécules d'eau sont attirés par les molécules qui constitue la paroisse du récipient donc cette adhésion des molécules d'eau à la parole et responsable ce ménisque qu'on peut observer dans un tube à essai par exemple et va aussi donner lieu au phénomène de capillarité alors qu'est ce que c'est que la capillarité alors lorsqu'on plonge un tube en verre faim dans de l'eau les molécules d'eau on l'a dit sont plus attirés par le vert que par l'air donc l'eau va adhérer et bien aux parois de ce récipient pour augmenter sa surface de contact avec le récipient et demi et donc l'eau va remonter légèrement dans le tube comme on le voit sur le schéma ici qui elle s'arrête bien sûr un certain niveau puisque la gravité qui s'exerce sur cette colonne d'eau à finir par compenser exactement ce phénomène d'attraction vers le haut du aux parois du récipient et la hauteur à laquelle va monter l'eau dans ce tu va dépendre du diamètre du tube plus le diamètre et femmes plus l'eau va monter haut et va dépendre aussi bien sûr de la tension superficielle de notre liquide plus la tension superficielle est importante plus l'eau va monter au spontanément dans ce tube donc cette capillarité c'est quelque chose de très important puisqu'elle est en jeu dans tout ce qui est circulation de fluides chez les êtres vivants par exemple chez les plantes