2.3.6 MEDINDO A TENSÃO SUPERFICIAL E A ENERGIA DE SUPERFÍCIE (II)

O método mais conhecido para se determinar a tensão superficial γ é o da subida capilar como mostra a Figura 2.3.6. Um líquido molha a parede do capilar se o menisco está com a concavidade para cima, como é o caso da água. Se o líquido não molha, o menisco fica com a concavidade voltada para baixo (caso do mercúrio). Sobre molhabilidade, veja o próximo Tópico, 2.3.7.

A tensão superficial age em toda a circunferência do tubo com uma componente vertical , sendo o ângulo de contato entre o líquido e a parede. Numa situação de equilíbrio, teremos
\[(2\pi r ) (\gamma cos \theta ) = (\pi r ^{2} h)pg \tag{3.2}\]
ou
\[\gamma = \frac{pgrh}{2} cos \theta \tag{3.3}\]
Onde ρ é a densidade do líquido, g é a aceleração gravitacional e h é a altura da coluna. Para líquidos que molham a parede do capilar, θ é pequeno e \(cos\theta\simeq1\), então
\[\gamma\simeq \frac{pgrh}{2} \tag{3.4}\]
Assim, a tensão superficial pode ser determinada diretamente medindo-se a altura da subida capilar. A tabela abaixo fornece valores de γ para alguns líquidos metálicos e inorgânicos.

Tabela -Energia de superfície de líquidos metálicos e inorgânicos (Valores em Joules(J)/m2)

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12f

Figura 2.3.6 – Tensão Superficial