Basilisk kertenkeleleri, sivrisinekler, Gerid böcekleri, cüce kök kurdu böceği, balıkçı örümcekler gibi bazı canlılar hiç ıslanmadan suyun üstünde durabilme yeteneğine sahiptir.
Durgun sıvıların yüzeyinin, moleküller arasındaki gerilme kuvvetinin etkisiyle esnek bir zar gibi görünmesine yüzey gerilimi denir.
Bardakta bulunan sıvı molekülleri arasındaki çekim kuvveti (kohezyon), sıvı yüzeyine etki eden hava molekülleri arasındaki çekim kuvvetinden (adezyon) daha büyük olduğu için sıvı yüzeyi gergin bir zar gibi görünür. Bu fark yüzey gerilimidir. Bardaktaki sıvı yüzey geriliminin etkisiyle dökülmeden dururken bir damla sıvı eklenirse esnek zar görüntüsü bozulur ve sıvı bardaktan taşar.
A molekülü, çevresindeki komşu moleküllerin uyguladığı kuvvetler tarafından her yöne eşit olarak çekilir. Yüzeyde bulunan B molekülüne yukarı doğru etki eden güçlü bir kuvvet olmadığı için B molekülü sadece aşağı ve yanlara doğru çekilir. Sıvının yüzeyinde bulunan tüm moleküller aşağı ve yanlara doğru çekilince sıvı yüzeyi esnek bir zar gibi gerilir. Bir sıvının yüzeyindeki esnekliğin ölçüsü olan yüzey gerilimi yüzeydeki moleküllere etki eden kuvvetler dengelenemediği için oluşur.
Yüzeyde sıvı-sıvı molekülleri arasındaki kohezyondan, sıvı-gaz molekülleri arasındaki adezyondan daha büyüktür. Bu sıvı düz bir yüzey üzerinde ise yüzeyi yarım küre şeklini alarak kıvrılır.
Moleküller arası kuvvetleri yani kohezyonu büyük olan sıvıların yüzey gerilimi de büyüktür. Su, molekülleri arasında bulunan güçlü bağlardan dolayı birçok sıvıya göre yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Bu çekim kuvveti sayesinde moleküller, bir araya gelme ve en küçük dış yüzeyi oluşturma eğilimi gösterir. Eşit hacimli geometrik yapılar arasında en küçük yüzeye sahip ve en dayanıklı şekil küre olduğu için su damlaları küresel şekil alır.
Küresel şekle sahip su damlasının muslukta asılı kalması adezyon kuvvetinin etkisi ile olur. Damlanın ağırlığı, musluk ile damla arasındaki adezyon kuvvetinden büyük olursa damla musluktan düşer.
Suya yavaşça bırakılan bir çengelli iğnenin su üzerinde batmadan durması suyun kaldırma kuvvetinden dolayı değil, su moleküllerinin yüzeyde oluşturduğu gerilimin etkisindendir.
Yüzey Gerilimine Etki Eden Faktörler
- Sıcaklık; Yüzey gerilimi sıcaklıkla ters orantılıdır.
- Bir sıvı üzerine etki eden gazın basıncı artırıldığında sıvının yüzey gerilimi azalır.
- Yüzey gerilimi düşürülmek istenen sıvıya bu sıvıda çözünmeyen farklı bir sıvı eklendiğinde yüzey gerilimi azalır.
- Yüzey gerilimi sıvının yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Molekül sayısı arttıkça kohezyon kuvveti ve dolayısıyla yüzey gerilimi artar.