Napięcie powierzchniowe

Granica pomiędzy fazami jest szczególnym miejscem, ze względu na różniące się warunki oddziaływania sił na cząsteczki przy powierzchni granicznej. W przypadku typowej granicy ciecz-powietrze, powierzchnia swobodna cieczy wykazuje tendencję do kurczenia się, co można porównać do sprężystej błony. W przypadku idealnych warunków bez występujących sił, dana objętość cieczy przyjmie kształt kuli (można to zjawisko zauważyć np. na stacjach kosmicznych). Wynika to z geometrycznego faktu, że kula ma najmniejsze pole powierzchni wśród brył o jednakowej objętości. Zwiększenie pola powierzchni wymaga wykonania pracy, która będzie proporcjonalna do przyrostu pola powierzchni z uwzględnieniem pewnego współczynnika proporcjonalności:

    \[ \Delta W = \sigma \cdot \Delta S \]

Współczynnik proporcjonalności sigma nazywamy jest napięciem powierzchniowym. Parametr ten definiuję się stosunek wypadkowej siły napięcia powierzchniowego do długości odcinka, do którego siły są zaczepione.

    \[ \sigma = \frac{F}{L} \]

Jednostką napięcia powierzchniowego jest niuton na metr [N/m] lub zamiennie dżul na metr kwadratowy [J/m2]