• Calcule a pressão interna dentro de uma gota de água de raio .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a pressão interna dentro de uma gota de água que tem um raio . Isso envolve conceitos de física relacionados à pressão e à tensão superficial dos líquidos. Para resolver isso, a gente vai precisar entender como a tensão superficial atua em uma gota esférica e como isso gera uma diferença de pressão entre o interior e o exterior da gota.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é tensão superficial. Imagina que a superfície da água é como uma membrana elástica bem fina. Essa “membrana” tenta minimizar sua área, e essa força que age para reduzir a área é a tensão superficial, representada por . Ela tem unidades de força por unidade de comprimento, como .

Passo 3

Quando você tem uma gota esférica, a tensão superficial age nas superfícies internas da gota, tentando contrair a gota. Isso cria uma diferença de pressão entre o interior da gota ( ) e o ambiente externo ( ). Essa diferença de pressão é responsável por manter a forma esférica da gota.

Passo 4

Para relacionar a tensão superficial com a diferença de pressão, usamos a Lei de Laplace para gotas esféricas, que diz que a diferença de pressão ( ) é igual a duas vezes a tensão superficial dividido pelo raio da gota. Matematicamente, isso fica assim:
Aqui, .

Passo 5

Então, se a pressão externa for a pressão atmosférica ( ), a pressão interna da gota será:
Mas se o exercício pede apenas a diferença de pressão causada pela tensão superficial, podemos considerar apenas .

Resposta

A pressão interna dentro da gota de água é dada por:

Exercícios relacionados

A distribuição de velocidade para o escoamento laminar desenvolvido entre placas paralelas é dada pela equação ao lado, em que é a distância entre as placas, e a origem está situada na linha mediana entre as placas.
Considere um escoamento de água a , com á. Calcule a tensão de cisalhamento na placa superior e dê o seu sentido.
Para os campos de velocidade dados abaixo:
O campo de escoamento é uni, bi ou tridimensional, e por quê?
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Gasolina a é bombeada de um tubo liso com diâmetro de 12 cm à uma vazão de . A entrada é alimentada por uma bomba à pressão absoluta de . A saída está a 150 m mais alta que a entrada e está submetida à pressão atmosférica padrão de 101,325 kPa Considerando regime permanente e que, não há trabalho sendo executado pela bomba, calcular a perda de carga. Dados: Para : ygasolina= pgasolina
RESPOSTA: Perda carga
O que caracteriza um trocador de calor de casco e tubos, e quais são suas principais aplicações?