32- O que é tensão superficial? O que promove tensão sup.? Por que a tensão superficial também é chamada de energia superficial?
Passo 1
O enunciado pede:
– Definir o que é tensão superficial;
– Explicar o que a promove;
– Justificar por que ela também é chamada de energia superficial.
O conteúdo envolvido é fenômenos de interface em mecânica dos fluidos, especialmente coesão intermolecular e trabalho para aumentar área de superfície.
– Definir o que é tensão superficial;
– Explicar o que a promove;
– Justificar por que ela também é chamada de energia superficial.
O conteúdo envolvido é fenômenos de interface em mecânica dos fluidos, especialmente coesão intermolecular e trabalho para aumentar área de superfície.
Passo 2
Tensão superficial é a grandeza que mede a força tangencial que tende a contrair a superfície de um líquido. Em termos quantitativos, se uma força
age ao longo de um contorno de comprimento
na superfície do líquido, define-se
onde
é a tensão superficial com unidades de
.
Passo 3
A tensão superficial é promovida pelas forças de coesão intermolecular dentro do líquido. No interior do volume, cada molécula é atraída igualmente em todas as direções, mas na superfície há menos moléculas acima, gerando um resultante de força para dentro. Esse desequilíbrio faz com que a superfície se comporte como uma “membrana” em tensão.
Passo 4
Para aumentar a área de superfície em
, é preciso realizar trabalho
Como esse trabalho é diretamente proporcional à variação de área, interpreta-se
também como energia por unidade de área, com unidades de
. Por isso chamamos tensão superficial de energia superficial.
Resposta
a) Tensão superficial é a força tangencial por unidade de comprimento na superfície de um líquido, dada por
.
b) Ela é promovida pelo desequilíbrio das forças de coesão intermolecular na interface líquido–ar.
c) É chamada de energia superficial porque, para criar área extra , exige-se trabalho
, ou seja,
é energia por unidade de área.
b) Ela é promovida pelo desequilíbrio das forças de coesão intermolecular na interface líquido–ar.
c) É chamada de energia superficial porque, para criar área extra