Las fuerzas de cohesión en la superficie de un líquido tienden a mantener juntas las moléculas en una configuración compacta, lo que causa que pequeñas gotas de mercurio se transformen en esferas y gotas discretas de agua se formen sobre una superficie encerada. La tensión superficial de un líquido permite que una aguja de acero flote en el agua y causa que el nivel de un líquido sea mayor en un tubo capilar que fuera de él.

1. En la interface entre un líquido y un gas, o entre líquidos inmiscibles, se crean
fuerzas en la superficie de líquido que hacen que las superficies se comporte
como si fuesen una “piel” o una “membrana” estirada sobre la masa del fluido.
Aunque la membrana no existe realmente, esta analogía conceptual permite
explicar varios fenómenos comúnmente observados. Por ejemplo, una aguja
de acero flota sobre el agua si se coloca suavemente sobre la superficie,
debido a que la tensión desarrollada sobre la piel hipotética sostiene a la
aguja.
Pequeñas gotas de mercurio se transforman en esferal al ser colocadas sobre
una superficie lisa, debido a que las fuerzas de cohesión en la superficie
tienden a mantener juntas todas las moléculas en una configuración compacta.
De manera semejante, se formaran pequeñas gotas discretas de agua cuando
se colocan sobre una superficie recién encerada. Estos diversos tipos de
fenómenos superficiales se deben a las fuerzas de cohesión no equilibradas
que actúan sobre las moléculas del líquido en la superficie del fluido.

2. Las dimensiones de la tensión superficial son FL-1, con unidades IG de lb/pie y
unidades SI de N/m.
La presión dentro de una gota de fluido se puede calcular usando el diagrama de
cuerpo libre. Si la gota esférica se corta a la mitad, la fuerza alrededor de la orilla
debida a la tensión superficial es 2∏Ro. Esta fuerza debe ser equilibrada por la
diferencia de presión, Δp, entre la presión interna pi, y la presión externa pe, que
actúa sobre el área circular. ∏r2.
O bien
A partir de este resultado es claro que la presión dentro de la gota es mayor que la
presión alrededor de ella.
Entre los fenómenos comunes asociados con la tensión superficial está el ascenso(o
descenso) de un líquido en un tubo capilar. Si un pequeño tubo abierto se introduce
en el agua, el nivel de esta en el tubo sube por arriba del agua fuera del tubo. En esta
situación se tiene una interface líquido gas solido.

3. La altura, h, depende del valor de la tensión superficial, o, el radio del tubo, R, el
peso específico del líquido, y, y el ángulo de contacto, θ, entre el fluido y el tubo.
El ángulo de contacto es una función tanto del líquido como de la superficie. Para
agua en contacto con el vidrio limpio se tiene que
Si la adhesión de las moléculas con la superficie del sólido es débil en comparación
con la cohesión que hay entre las moléculas, entonces el líquido no moja la
superficie y el nivel en un tubo colocado en un líquido que no moja se deprime.
El mercurio es un buen ejemplo de líquido que no moja cuando se pone en contacto
con un tubo de vidrio. Para líquidos que no mojan, el ángulo de contacto es mayor
que 90° y para el mercurio en contacto con vidrio limpio se tiene que
Los efectos de la tensión superficial son importantes en muchos problemas de
mecánica de fluidos que incluyen el movimiento de líquidos a través del suelo y
otros medios porosos, el flujo de películas delgadas, la formación de gotas y
burbujas, y la dispersión de chorros de líquidos.

4. Se sabe que el interés de en el comportamiento de los fluidos se remonta a las
civilizaciones antiguas.
Algunos de los primeros testimonios escritos relacionados con la mecánica de
fluidos moderna son los de Arquímedes (287-212 aC), un matemático e inventor
griego que fue el primero en expresar los principios de la hidrostática y la flotación.
Los romanos construyeron redes complicadas de abastecimiento de agua durante
el periodo del siglo IV a.C. hasta los primeros años de la era cristiana, y Sextus Julius
Frontinus (40-103 d.C.), un ingeniero romano, describió en detalle esos sistemas.
Leonardo da Vinci (1452-1519) describió mediante bocetos y escritos muchos tipos
distintos de fenómenos de flujo. El trabajo de Galileo Galilei (1564-1642) marcó el
inicio de la mecánica experimental. A continuación del Renacimiento y durante los
siglos XVII y XVIII se efectúan varias contribuciones importantes. Algunas de ellas
fueron avance teóricos y matemáticos asociados con los famosos nombres de
Newton, Bernoulli, Euler y D´Alembert. Durante este periodo se lograron avances en
los aspectos experimentales de la mecánica de fluidos.

5. Durante el siglo XIX se realizaron contribuciones y refinamientos adicionales tanto a
la hidrodinámica teórica como la hidráulica experimental, cuando en este periodo
se desarrollaron las ecuaciones diferenciales generales que describen los
movimientos de fluidos y se utilizan en la mecánica de fluidos moderna.
A principios del siglo XX los campos de la hidrodinámica teórica y de la hidráulica
experimental fueron altamente desarrollados y se realizaron intentos de unificarlos.
El alemán, Ludwin Prandtl (1857-1959), introdujo el concepto de “capa límite de
fluido”, estableció los fundamentos para la unificación de los aspectos teóricos y
experimentales de la mecánica de fluidos.
Durante la primera década del siglo XX, fue posible demostrar exitosamente los
vuelos a potencia, con el subsecuente interés ampliamente incrementado en la
aerodinámica. Debido a que el diseño de aviones requería un grado de comprensión
sobre la fluidez de los fluidos y en la capacidad para hacer predicciones exactas del
efecto del flujo de aire sobre los cuerpos, el campo de la aerodinámica constituyó
un gran estímulo para los muchos desarrollos rápidos en mecánica de fluidos que
estaban realizándose en el siglo XX.