prop fisicas tensão viscosidade
Propaganda
Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima PROPRIEDADES FÍSICAS PARTE II VISCOSIDADE; TENSÃO SUPERFICIAL E PRESSÃO DE VAPOR SUBSTÂNCIA PURA Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Densidade - revisão Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão superficial forças de adesão Tensão superficial As moléculas volumosas (no líquido) são igualmente atraídas pelas suas vizinhas. forças de coesão Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima LIQUIDOS – TENSÃO SUPERFICIAL Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão superficial Pode ser definida como a quantidade de trabalho necessário para aumentar a superfície do fluido considerado. A tensão superficial surge das interações intermoleculares que retém as moléculas de um líquido. Fluidos com alta tensão superficial tem como consequência a dificuldade em formar gotas pequenas e quando conseguem não são estáveis. Dificilmente molha as superfícies, o que pode provocar implicações sensoriais e tecnológicas nestas substâncias. A tensão superficial pode ser medida por equipamentos especiais como o dipositivo de Dupré ou pela formação de gotas. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão Superficial As moléculas da superfície são atraídas apenas para dentro no sentido das moléculas volumosas. – Conseqüentemente, as moléculas da superfície estão mais densamente empacotadas do que as moléculas volumosas. A tensão superficial é a energia necessária para aumentar a área superficial de um líquido. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima TENSÃO SUPERFICIAL Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA EM RELAÇÃO A TEMPERATURA Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão superficial Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão superficial forças adesão > forças coesão forças coesão > forças adesão As forças de coesão ligam as moléculas entre si. As forças de adesão ligam as moléculas a uma superfície. Menisco da água comparando com o menisco do mercúrio Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão Superficial Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima MOLHABILIDADE DA PAREDE Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tensão superficial Menisco é a forma da superfície do líquido. – Quando as forças de adesão entre o líquido e a superfície (vidro) são mais fortes do que as forças de coesão do líquido, a superfície do líquido é atraída para a superfície do recipiente. Portanto, o menisco tem formato de U (ex.: água em um copo). – Quando as forças de coesão são maiores do que as forças de adesão, o menisco é curvo para baixo (ex.: Hg). Ação capilar: Quando um tubo de vidro estreito é colocado em água, o menisco puxa a água para o topo do tubo. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima TENSOATIVOS: É O COMPONENTE NA FORMULAÇÃO DO DETERGENTE RESPONSÁVEL PELA MISTURA (ÁGUA+ ÓLEO) E TAMBÉM PELA ESPUMA GERADA Podemos formular um detergente de alta, média ou baixa espumação somente alterando o tensoativo na formulação. Remoção de sujidades Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima AÇÃO DE DETERGENTES A bolha de sabão é formada porque a camada superficial de um líquido (normalmente água) apresenta tensão superficial que faz com que esta camada se comporte como uma membrana elástica. Entretanto, uma bolha só de água pura não é estável e há a necessidade de adição de um surfactant (surface active agent), o sabão, para estabilizá-la. O sabão, na verdade, diminui a tensão superficial da água em cerca de 60%. O sabão não fortalece as bolhas, ele as estabiliza. A parede da bolha é um filme comum a fina camada de água entre duas camadas de moléculas de sabão. As moléculas de sabão têm uma extremidade hidrofílica (gosta de água) e uma cauda hidrofóbica (uma cadeia de hidrocarbonetos que tende a evitar a água). As caudas hidrofóbicas procuram a superfície, tentando evitar a água, e se projetam para fora da camada de moléculas de água. Isto separa as moléculas de água umas das outras. O aumento da distância entre as moléculas de água diminui a tensão superficial. Por Ferreira outro lado, as caudas projetadas para fora Prof. Dra. Lisandra de Lima protegem a camada de água da evaporação, dando maior Viscosidade - líquidos Viscosidade é a resistência de um líquido em fluir. Um líquido flui através do deslizamento das moléculas sobre outras. Quanto mais fortes são as forças intermoleculares, maior é a viscosidade. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de Líquidos Resistência ao escoamento – escoamento – fluidez o oposto da Resistência ao A viscosidade chamada de viscosidade absoluta apresenta unidades no SI de (Ns/m2), mas comumente se utiliza também poise (P), em homenagem a Poiseville e representa a viscosidade de um fluido que escorre a 1cm/s (ou 1m/s) sujeito a uma tensão de dy/cm2 (0,1N/m2). η (eta): Quantidade de matéria que escoa numa certa distância num dado tempo: Ns 1P Prof.0Dra. ,1 Lisandra 100 cP 2 Ferreira de Lima m Viscosidade de Líquidos Algumas vezes é de grande utilidade usarmos a viscosidade cinemática (ν): cm 2 1S 1 s Cuja unidade no SI é m2/s, usando-se também stokes (S) ou centistokes (cS). Tabela de viscosidade de fluidos Newtonianos em diferentes temperaturas e concentrações Substância Água Azeite de oliva Sol. 60% Sacarose Temperatura (oC) μ (cP) 10 1,30 20,2 1,00 90 0,32 10 138 70 12,4 10 114 90 4,2 Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de Líquidos Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Medidores de viscosidade Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Medidas de viscosidade (mP) Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade x Massa molar Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de Alimentos Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de Alimentos Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de Alimentos Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Viscosidade de gases Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Tabela de viscosidade (B.6.8) Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor Pressão de vapor: pressão parcial, exercida pelo vapor na superfície do líquidos. Estando as duas fases em equilíbrio chama-se pressão de vapor de saturação. Quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor. Ebulição: formação de bolhas de vapor no interior do liquido. Cavitação: fenômeno que pode ocorrer em escoamento de líquidos quando submetidos a pressões menores que a pressão de vapor do liquido, havendo formação de bolhas. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Distribuição de Energia Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor A pressão exercida pelo vapor em equilíbrio com o seu líquido é chamada de pressão de vapor de equilíbrio do líquido ou apenas pressão de vapor. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Pressão de vapor Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima LIQUIDOS PRESSÃO DE VAPOR Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima RELAÇÃO DA PRESSÃO DE VAPOR COM A TEMPERATURA Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima Calculo da Pressão de vapor Clausius Clapeyron: Clausius Antoine: v H ln Pv B RT B ln P A T C Carta de Cox: Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima v TABELA ANTOINE Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima WAGNER Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima APLICAÇÕES P 2 atm Teb (agua) 120ºC Tempo de cocção mais rápido Melhor transferencia de calor Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima EBULIÇÃO O ponto (TEMPERATURA) de ebulição de um líquido é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão externa ou pressão atmosférica. Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima DIAGRAMA DE FASES Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima
