prop fisicas tensão viscosidade

Prof. Dra. Lisandra Ferreira de Lima
PROPRIEDADES
FÍSICAS
PARTE II
VISCOSIDADE; TENSÃO SUPERFICIAL E PRESSÃO DE VAPOR
SUBSTÂNCIA PURA
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Densidade - revisão
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Tensão superficial
forças de adesão
Tensão superficial
As moléculas volumosas (no
líquido) são igualmente atraídas
pelas suas vizinhas.
forças de coesão
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LIQUIDOS – TENSÃO SUPERFICIAL
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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.
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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.
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TENSÃO SUPERFICIAL
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TENSÃO SUPERFICIAL DA ÁGUA
EM RELAÇÃO A TEMPERATURA
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Tensão superficial
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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
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Tensão Superficial
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MOLHABILIDADE DA
PAREDE
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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.
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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
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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
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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.
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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
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Viscosidade de Líquidos
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Medidores de viscosidade
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Medidas de viscosidade (mP)
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Viscosidade x Massa molar
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Viscosidade de Alimentos
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Viscosidade de Alimentos
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Viscosidade de Alimentos
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Viscosidade de gases
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Tabela de
viscosidade
(B.6.8)
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Pressão de vapor
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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.
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Distribuição de Energia
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Pressão de vapor
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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.
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Pressão de vapor
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Pressão de vapor
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LIQUIDOS
PRESSÃO DE VAPOR
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RELAÇÃO DA PRESSÃO DE
VAPOR COM A TEMPERATURA
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Calculo da Pressão de
vapor

Clausius Clapeyron:
Clausius Antoine:
v


H
ln Pv 
B
RT
B
ln P  A 
T C
Carta de Cox:
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v
TABELA ANTOINE
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WAGNER
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APLICAÇÕES
P 2 atm

Teb (agua) 120ºC
Tempo de cocção mais rápido
Melhor transferencia de calor
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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.
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DIAGRAMA DE FASES
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