La tensión superficial es la energía por unidad de área de la superficie del líquido. Las moléculas de agua dentro del líquido están sentadas en un “agujero” potencial inducido por las moléculas adyacentes en todas direcciones.
Sin embargo, las moléculas de agua que están en la superficie carecen de vecinos en un lado y por lo tanto falta parte de la fuerza de atracción total. Dado que las fuerzas atractivas están relacionadas con una energía potencial negativa, la falta de ellas conduce a una energía potencial más alta.
Alternativamente, puede pensar que es “todas las moléculas de agua con la misma energía más alguna energía potencial positiva adicional en la superficie. Este extra es la “tensión superficial”. Es una forma de energía potencial, pero solo puede interpretarse de esta manera a nivel molecular. Pero interpretado de esta manera, la tensión superficial es una contribución a la energía que es proporcional a la superficie. Es por eso que la tensión superficial hace que el agua tome la forma de gotitas esféricas, entre muchas otras cosas, porque la esfera minimiza la superficie entre formas del mismo volumen para que también minimice la energía potencial.
De manera similar, la adhesión, entre el papel y el agua en este caso, agrega una energía negativa proporcional a la superficie de contacto. Nuevamente, puede explicarse por la energía potencial negativa (ahora agregada, no faltante) entre las moléculas del agua y las moléculas del papel que atraen el agua. Para reducir la energía, el agua trata de tocar el papel tanto como puede.
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Sólo se conserva la energía total. La energía necesaria para elevar el agua se obtiene de la tensión superficial y la adherencia. Sí, la energía potencial gravitatoria aumenta, pero la energía potencial electrostática disminuye debido a la atracción adicional. Eso da una disminución en la energía total.