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LISTA DE EXERCÍCIOS NO 6
TEMA: FENÔMENOS DE SUPERFÍCIE

QUI 116 – FÍSICO-QUÍMICA II
ENGENHARIA METALÚRGICA– TURMA 11

Professora: Priscila S. Curti

1) Transformou-se 15 cm3 de água em pequenas gotas de raio igual a 10-10
mm. Se a tensão superficial da água é 72,75 x 10-3 N.m-1 a 20 oC,
calcule a energia de Gibbs desse processo.

R: 32,81 kJ

2) A água sofre ascensão capilar em um tubo de vidro. Se a 20 oC, a
densidade da água é de 0,9982 g.cm-3 e a sua tensão superficial é de
72,75 x 10-3 N.m-1, determine o diâmetro interno do tubo para cada uma
das seguintes ascensões capilares:

a) 2,0 cm;
b) 10, 0 cm;
c) 150,0 cm;
d) Compare e comente os resultados

R: = 1,49 mm; 0,30 mm; 0,02 mm

3) A 20 oC, a tensão interfacial entre a água e o benzeno é 35 mN.m-1.

Sabendo que γbenzeno = 28,85 mN.m
-1, γágua = 72,75 mN.m

-1, e que

θ = 0o, determine:
a) O trabalho de adesão entre a água e o benzeno;
b) O trabalho de coesão para o benzeno e para a água;
c) O coeficiente de espalhamento do benzeno sobre a água.
R: 67 x 10

-3
 J.m

-2
; 57,7 x 10

-3
 J.m

-2
; 145,5 x 10

-3
 J.m

-2
; 9 x 10

-3
 J.m

-2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

4) A adsorção de butano sobre NiO em pó foi medida a 0 oC. Os volumes

do butano adsorvidos, na CNTP, por grama de NiO são:

p (kPa) 7,543 11,85 16,45 20,26 22,96

V(cm3.g-1) 16,46 20,72 24,38 27,13 29,08

Usando a isoterma de Langmuir, determine a constante de equilíbrio para a
adsorção do butano sobre o NiO, e calcule o grau de recobrimento a 10 kPa e
a 20 kPa.
Dado: densidade do butano = 2,48 g.L-1
R: K = 7,84; 0,44; 0,61

5) Os dados a seguir são da quimissorção do H2 sobre o cobre em pó,
a 25 oC. Verifique se eles se ajustam a uma isoterma de Langmuir e
estime o valor de K para o equilíbrio da adsorção, e o volume adsorvido,
correspondente ao recobrimento completo.

p (kPa) 25 129 253 540 1000 1593

V (cm3) 0,042 0,163 0,221 0,321 0,411 0,471

R: 2,788 x 10
-3
; 0,57 cm

3

6) O volume de metano, medido na CNTP, adsorvido em 1 g de carvão a
várias pressões é dado na Tabela:

p (mmHg) 100 200 300 400

V (cm3) 9,75 14,5 18,2 21,4

Construa a isoterma de Freundlich e determine as constantes k e n.
Dado: massa molar (CH4) = 16 g.mol

-1
R: k = 1,62 e n = 0,64

Conversões:
1erg = 1 x 10-7 J
erg = dina.cm
dina.cm-2 = 1 x 10-6 bar

1 bar ≅ 1 atm
1atm = 760 mmHg
1atm = 1,01325 x 105 Pa
J = N.m