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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 5.1 - Ex. 31

A altura, h, de uma coluna de líquido em um tubo capilar pode ser estimada por h = 2 γ   /   g d r , em que γ é a tensão superficial, d é a densidade do líquido, g é a aceleração da gravidade e r é o raio do tubo. Que líquido irá subirá mais alto em um tubo com 0,15 mm de diâmetro, em 25°C, água ou etanol? A densidade da água é de 0,997   g . c m - 3   e a do etanol é de 0,79   g . c m - 3 . Veja a tabela 5.3.

Passo 1

Bora começar mais uma galera !

Mas antes, olhando a tabela 5.3:

Se já sabemos todos os dados:

g = 9,8 m s 2

d = 0,15 × 10 - 3 m

Mas não queremos o diâmetro, precisamos do raio:

r = d 2 = 0,15 × 10 - 3 m 2 = 7,5 × 10 - 5 m

Quanto às densidades:

d á g u a = 0,997   g . c m - 3

d e t a n o l = 0 , 7 9   g . c m - 3

Em k g m 3 :

d á g u a = 0,997 g c m 3 × 1   k g 1000 g × 10 6 c m ³ m ³ = 9,97 × 10 ² k g m 3

d e t a n o l = 0 , 7 9   g . c m - 3 × 1   k g 1000 g × 10 6 c m ³ m ³ = 7 , 9 × 10 ² k g m 3

E finalizando os dados que precisamos:

γ á g u a = 72,75 × 10 - 3 N m = 72,75 × 10 - 3 k g m ² . s ²

γ e t a n o l = 22,8 × 10 - 3 N m = 72,75 × 10 - 3 k g m ² . s ²

Passo 2

Para saber qual líquido sobe mais alto, basta nós substituirmos.

Começando pela água:

h á g u a = 2 72,75 × 10 - 3 k g m 2 . s 2 9,8 m s 2 9,97 × 10 2 k g m 3 7,5 × 10 - 5 m

h á g u a = 0,20   m

Em mm:

h á g u a = 20 0   m m

Para o etanol:

h e t a n o l = 2 22,8 × 10 - 3 k g m 2 . s 2 9,8 m s 2 7,9 × 10 2 k g m 3 7,5 × 10 - 5 m

h e t a n o l = 0,0 78   m

Em mm:

h e t a n o l = 78   m m

Concluindo que a água é capaz de subir mais que o etanol!

Esta teve algumas continhas, mas foi tranquila não é?!

Resposta

Á g u a   !

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Prediga como cada uma das seguintes propriedades de um líquido varia quando a temperatura aumenta. Explique seu raciocínio: Ponto de ebulição;Viscosidade; Tensão superficial.
Prediga que líquido, em cada um dos seguintes pares, tem a maior tensão superficial: cis-dicloroeteno ou trans-dicloroeteno (ver estruturas 5 e 6);Benzeno a 20°C ou benzeno a 60°C.
Coloque as seguintes moléculas na ordem de viscosidade crescente em 50°C: C 6 H 5 S H , C 6 H 5 O H , C 6 H 6 .
Prediga que líquido, em cada um dos seguintes pares, tem a maior viscosidade na forma líquida em 0°C? Etanol ( C H 3 C H 2 O H ) ou dimetil – éter ( C H 3 O C H 3 );Butano ( C 4 H 10 ) ou propanona (
Coloque as seguintes moléculas na ordem de viscosidade crescente em 25°C: C 6 H 6 , C H 3 C H 2 O H , C H 2 O H C H O H C H 2 O H ,C H 2 O H C H 2 O H e H 2 O .