Relatório Tensão Superficial

SUMÁRIO

1.0 – INTRODUÇÃO        1

2.0 – OBJETIVO        5

3.0 – METODOLOGIA        5

3.1 – Materiais        5

3.2 – Procedimento experimental        6

4.0 – RESULTADO E DISCUSSÃO        7

5.0 – CONCLUSÃO        12

6.0 – REFERÊNCIA        13

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1.0 – INTRODUÇÃO

A tensão superficial surge nos líquido como resultado do desequilíbrio entre as forças agindo sobre as moléculas da superfície em relação àquelas que se encontram no interior da solução, as moléculas de qualquer líquido localizadas na interfase líquido-ar realizam um número menor de interações intermoleculares comparadas com as moléculas que se encontram no interior do líquido, a força resultante que atrai as moléculas da superfície de um líquido para o seu interior torna-se o principal obstáculo para a formação de bolhas e gotas, como estas forças de coesão tendem a diminuir a área superficial ocupada pelo líquido, observamos frequentemente gotas adotarem a forma esférica, pela mesma razão ocorre à formação dos meniscos, e a consequente diferença de pressões através de superfícies curvas ocasiona o efeito denominado capilaridade, a esta força que atua na superfície dos líquidos dá-se o nome de tensão superficial e, geralmente, quantifica-se a mesma determinando-se o trabalho necessário para aumentar a área superficial [1].

As moléculas presentes na superfície de um liquido estão em constante interação com suas moléculas interiores, tais interações resultam em forças intensas sobre essas moléculas, uma força gerada a partir dessas interações é a tensão superficial, o termo tensão superficial de um liquido α refere-se à tensão interfacial γαβ para o sistema do líquido α em equilíbrio com seu vapor β, tensões superficiais de líquidos são frequentemente medidas contra o ar, quando a fase β é um gás inerte à pressão baixa ou moderada, o valor de γαβ é quase independente da composição de β [1].

Para se determinar a tensão superficial de um liquido pode-se usar três diferentes métodos:

Ascensão capilar: pode ser usado para se medir à tensão superficial de interface líquido-vapor e líquido-líquido, neste caso um tubo capilar é inserido no líquido e com a medida da altura em que o liquido sobre no capilar nos permite calcular o γ, com base na equação abaixo é possível se calcular a tensão superficial pelo método de ascensão capilar [2];

pα-pβ = 2γ/R                  Eq. 01

Peso da gota: Quando uma gota se forma na ponta de um tubo têm-se as seguintes forças atuando, a força peso e a força capilar [3].

No exato momento de desprendimento, a força exercida pelo peso da gota (m.g) é equilibrada pela tensão superficial (γ) multiplicada pela circunferência (2.π.r) da gota formada, desta forma, a tensão superficial pode ser calculada pela medida da massa (m) de uma gota do líquido, ou mesmo, pelo volume da gota (V) e a densidade do líquido (ρ), de acordo com a equação abaixo [2];

γα = daVg/na 2 π        Eq. 02

        Usando-se um método de comparação é possível simplificar a expressão matemática para

γα/γl = dan1/(d1na)         Eq. 03

Outro método para se medir a tensão superficial é o método do anel de DuNoüy, ele é um excelente método para o cálculo da tensão superficial desde que se ignore os efeitos do tempo, para essa pratica foi utilizado o método do peso da gota, feito a partir da comparação da tensão superficial de dois líquidos [3].

2.0 – OBJETIVO

        

3.0 – METODOLOGIA

        3.1 – Materiais

  Tabela 1. Descrição dos materiais utilizados na prática.

Materiais	Reagentes e Solventes/Soluções
Béquer de 50 mL;	Álcool etílico 92,8 %;
Bureta de 25 mL;	Água destilada;
Garra;	Soluções de NaCl: 1 %, 2 %, 4 %, 8 % e 15 %
Suporte universal.	Soluções de Detergente: 0,1 %, 0,2 %, 0,4 %, 0,6 %, 1 % e 2 %.

        3.2 – Procedimento experimental

        Prendeu-se uma bureta de 25 mL em um suporte. Encheu-se a bureta com água destilada e determinou-se o número de gotas que se formaram para cada mililitro. Para isso, foi medido a razão do número de gotas formadas em 3 mL pelo volume. Repetiu-se o procedimento utilizando álcool etílico absoluto. Repetiu-se também as medidas utilizando soluções de NaCl 1 %, 2 %, 4 %, 8 % e 15 % em massa e soluções de detergente 0,1 %, 0, 2%, 0,4 %, 0,6 %, 1 % e 2 % gramas de detergente por 100 gramas de água.

        

4.0 – RESULTADO E DISCUSSÃO

O volume da gota de agua é mostrado pelo cálculo abaixo.

Através da equação 4 temos:                        Va = V = 3 mL = 0,052

                                                                                    na     58            

A tensão superficial da água (γa) é de 7,28.10-2 N.m-1.

Por meio dos dados obtidos até o presente momento pode se calcular o raio da gota de água como pode ser observado abaixo.

Pela equação 6 temos: [pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

r = 0,0011 m

A γa para o álcool etílico absoluto: