docsity-fenomenos-de-superficie

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
FENÔMENOS DE SUPERFÍCIE
	1ª LISTA DE EXERCÍCIOS AVALIATIVO
	1º. Semestre 2016
	
	Profª. Ana Paula A. Manfridini
1. Transformou-se um cm3 de água em pequenas gotas de raio igual a 10-5 cm. Se a tensão superficial é 72,75x10-3 N/m a 20°C, calcule a energia de Gibbs, em calorias, das gotas relativas à energia da água.
2. Uma emulsão de tolueno em água pode ser preparada despejando-se uma solução alcoólica de tolueno em água. O álcool se difunde e deixa o tolueno disperso em pequenas gotículas. Se 10g de uma solução a 15% em massa de etanol e 85% de tolueno for despejada em 10g de água, forma-se uma emulsão espontaneamente. A tensão interfacial entre as gotículas de tolueno em suspensão e a mistura de água e álcool é 0,036N/m, o diâmetro das gotículas é 10-4 cm e a densidade do tolueno é 0,87g/cm3. Calcule o aumento de energia de Gibbs que acompanha a formação de gotículas. (Expresse a resposta em Joule)
3. a) A densidade do mercúrio a 25 °C é 13,53 g cm-3 e γ= 0,484 N m-1. Qual é a depressão capilar do mercúrio em um tubo de vidro de diâmetro interno de 1 mm, sendo θ = 180°? Despreze a densidade do ar. 
b) Em um tubo de vidro a ascensão capilar da água é 2 cm a 20 °C. Se γ=73 mN m-1. Calcule o diâmetro do tubo. 
(c) Explique porque ocorre ascensão para o caso da água e depressão para o caso do mercúrio.
4. Se uma árvore de 30 m de altura fosse suprida pela seiva levada apenas pela elevação capilar, qual seria o raio dos canais encarregados desta tarefa? Assuma que a densidade da seiva é 1,0 g/cm3, θ=0 e γ= 73 x10-3 N/m. Despreze a densidade do ar.
5. Considere um fino tubo capilar de raio igual a 0,0500 cm que está com sua ponta mergulhada num líquido de tensão superficial igual a 0,072 N/m. Qual é o excesso de pressão necessário para soprar uma gotícula com raio igual ao do capilar?
6. Duas bolhas de sabão estão ligadas por um tubo com uma válvula no meio. Com a válvula fechada, os raios das duas bolhas são r1 e r2, com R1<R2 e que Pa é a pressão atmosférica, conforme a figura abaixo. Descreva o que ocorre ao abrirmos a válvula.
7. A 20°C, a tensão interfacial entre água e benzeno é 35 mN/m. Se γ=28,85 mN/m para o benzeno e 72,75 mN/m para a água (assumindo que θ=0), calcule:
a) o trabalho de adesão entre água e benzeno.
b) o trabalho de coesão para o benzeno e para a água.
c) o coeficiente de espalhamento para o benzeno sobre a água.
8. Se, a 20°C, γ= 50,76 mJ/m2 para CHI2 puro e γ=72,75 mJ/m2 para a água pura e se a tensão interfacial é 45,9 mJ/m2, calcule:
a) o coeficiente de espalhamento para o CHI2 sobre a água.
b) o trabalho de adesão entre CHI2 e H2O.
9. Dois tubos capilares, com raios internos respectivamente 0.600 e 0.400 mm, são mergulhados num líquido de massa específica 0.901 g.cm-3, em contacto com ar de densidade 0.001 g.cm-3. A diferença entre as subidas capilares registradas nos dois tubos é de 1.00 cm. Calcule a tensão superficial do líquido, supondo que o ângulo de contacto é zero. Dados: g = 9.81 m.s-2.
10. Calcule a solubilidade dos cristais de BaSO4 de arestas com comprimento de 1µm, 0,1 µm e 0,001 µm, relativamente à solubilidade de cristais comuns a 20°C. Assuma γ= 500 mJ/m2; ρ=4,5 g/cm3. Interprete os resultados.