A TENSÃO SUPERFICIAL: MÉTODO DA ASCENSÃO CAPILAR

LABORATÓRIO DE TERMODINÂMICA

CURSO: ENGENHARIA        TURMA: T2A

COMPONENTES DO GRUPO

NOME        RA        NOTA
1 -	Giulia Akemi	2018071
2 -	Luana Canova	2018054
3 -	Júlia Marsochi	2018066
4 -	Renan Couto	2018001
5 -	Pedro Quintal	2018044

Data de realização da experiência   12        /   04        / _   2019         Data de entrega do relatório         10   /   05        /   2019        

Profa.: Maria Olivia Argueso Mengod

EXPERIÊNCIA: TENSÃO SUPERFICIAL: MÉTODO DA ASCENSÃO CAPILAR

TENSÃO SUPERFICIAL ( γ )[pic 1]

Suponhamos que uma película líquida seja estendida mediante o dispositivo da Figura 1,

[pic 2]

Figura 1. Forças atuantes em uma película de líquido formada em uma alça metálica

aplicando-se uma força no lado móvel, o filme pode ser estendido. Removendo-se a força, o filme contrai-se. Esta tendência do filme resistir à expansão é manifestação da força tangencial na superfície da película.

A menor força necessária para efetuar a expansão do filme é proporcional ao comprimento do lado móvel. A grandeza desta força, por unidade de comprimento deste lado, é a tensão superficial do líquido; a tensão superficial age como uma força oponente ao aumento da área da superfície do líquido.

Em unidades CGS (unidades usuais), é medida em dynas por centímetro, pois é a força por unidade de comprimento, é numericamente igual à taxa de aumento de energia superficial com a área (erg/cm2).

A tensão superficial pode ser determinada mediante o método da Ascensão Capilar. Ao introduzirmos um tubo capilar em um líquido que o molhe, há a ascensão do líquido no tubo.

A força que sustenta a coluna líquida é proporcional a tensão superficial do líquido, fato este que permite determiná-la, experimentalmente a partir da seguinte equação:

= r . g . (d - d´) .[L + ( r / 3)][pic 3]

γ        2 cosα

(1)

onde:

γ é a tensão superficial do líquido; d é a sua densidade;

d' é a densidade do sistema que faz a interface com o líquido problema (gás ou líquido);

g é a aceleração da gravidade; g = 980,7 cm/s2

α é o ângulo de contato do menisco com a parede do capilar; α ≅ 0 L é a leitura da coluna líquida;

r é o raio do tubo capilar, r = 0,26 mm

OBJETIVO

Determinar a tensão superficial pelo método da ascensão capilar, utilizando um tubo cabular em um líquido e analisando se o tubo molhou, em caso afirmativo,

há ascensão capilar. Além disso, espera-se que se compreenda o conceito de forças coesivas e adesivas.

ESQUEMA DA APARELHAGEM

Tubo Capilar[pic 4][pic 5]

Tubo de Ensaio

Pera de Sucção[pic 6][pic 7]

Tubo Capilar

Régua

Balão Volumétrico

Faculdades Oswaldo Cruz         

[pic 8][pic 9]

Termostato

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Para cada líquido problema efetuamos as etapas de a) a d) de preferência a 25 ºC.

1. Lavamos bem o tubo capilar obedecendo a seguinte sequência: solução sulfocrômica, água, acetona. Secamos bem.
2. Montamos o aparelho conforme encontra-se esquematizado na apostila, de tal modo que o tubo capilar fique sempre mergulhado 1cm dentro do líquido problema. Colocamos os tubos no banho termostático 25ºC.
3. Determinamos a altura que o líquido atingiu no capilar, esta medida foi realizada entre a superfície externa do líquido e o menisco.
4. Para cada líquido medimos 3 vezes a altura do líquido no interior do tubo capilar.
5. Repetimos o experimento a uma outra temperatura, por exemplo, a 40ºC.

TABELA 1

Medidas Experimentais t1 = 25ºC

[pic 10]

altura (cm)

SUBSTÂNCIAS        medição 1        medição 2   medição 3

1 - H2O	4,0	-	-
2 - Etanol	3,0	2,7	2,8
3 - Acetona	2,5	2,5	2,4
4 - Ciclo Hexano	2,4	2,5	2,6
5 - Acetato de Etila	2,0	2,0	1,9
6 - Toluol	2,3	2,5	2,6
7 - Xilol	2,7	2,8	2,6
8 - H2O + Detergente	3,1	3,0	2,8
9 - CuSO4 (aq)	2,5	2,2	3,9