(4 pontos) Um líquido penetra e sobe em um tubo capilar cilíndrico com diâmetro interno de
ângulo de contato da parede do tubo com o líquido é medido em
e a altura do menisco é de 10 cm . Qual o valor do coeficiente de tensão superficial
?
Passo 1
O problema trata de ascensão capilar num tubo cilíndrico de diâmetro interno
, com ângulo de contato
e altura do menisco
. Queremos achar a tensão superficial
. Vamos usar a fórmula da elevação capilar, assumindo densidade do líquido
(água) e
.
Passo 2
O equilíbrio entre a força capilar e o peso do líquido eleva o menisco segundo
onde
é o raio interno do tubo.
Passo 3
Isolando
na fórmula acima, obtemos
Passo 4
O raio vale
e
. Substituindo em
temos:
Passo 5
Calculemos o numerador e o denominador separadamente:
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Convertendo para mili-newton por metro: