Perchè l'acqua su un'auto sporca si sparge ma se è lucida si raccoglie nei fatti?

La diffusione dell'acqua su un'auto sporca e la raccolta dell'acqua in gocce su un'auto lucidata possono essere spiegate con il concetto di tensione superficiale. La tensione superficiale è la proprietà della superficie di un liquido di resistere a una forza esterna, come la gravità, e risulta dalle forze di coesione tra le molecole del liquido.

Su un'auto sporca, la superficie è ruvida e irregolare a causa della presenza di particelle di sporco, polvere e altri contaminanti. Queste irregolarità creano tasche e fessure microscopiche sulla superficie, che intrappolano l'aria e impediscono alle gocce d'acqua di diffondersi in modo uniforme. Di conseguenza, le gocce d'acqua sembrano espandersi e formare una pellicola continua sulla superficie sporca.

Al contrario, un’auto lucidata ha una superficie liscia e uniforme, con meno irregolarità e contaminanti. L'assenza di queste imperfezioni consente alle gocce d'acqua di formare sfere sferiche, poiché la tensione superficiale dell'acqua agisce per minimizzarne l'area superficiale. Le forze di coesione tra le molecole d'acqua sono più forti delle forze adesive tra l'acqua e la superficie lucida, facendo sì che le goccioline si uniscano e si raccolgano in perle.

Inoltre, la tensione superficiale dell'acqua è influenzata dalla presenza di sostanze note come tensioattivi, che sono molecole in grado di ridurre la tensione superficiale di un liquido. Le particelle di sporco e gli agenti contaminanti su un'auto sporca possono agire come tensioattivi, riducendo la tensione superficiale dell'acqua e contribuendo alla diffusione delle goccioline. Su una superficie lucida, l'assenza di questi contaminanti consente all'acqua di mostrare la sua naturale tensione superficiale, con conseguente formazione di perle.

In sintesi, la diffusione dell’acqua su un’auto sporca e la raccolta di acqua in gocce su un’auto lucidata possono essere spiegati dall’interazione tra tensione superficiale, rugosità superficiale e presenza di tensioattivi. La superficie liscia e uniforme di un'auto lucidata consente alle gocce d'acqua di formare perle a causa delle forti forze di coesione tra le molecole d'acqua, mentre le irregolarità e i contaminanti su una superficie sporca interrompono la formazione di perle, provocando la diffusione dell'acqua.