EJERCICIOS

Estime la tensión superficial de agua a 77° F para un capilar sumergido en agua, si el ángulo de contacto es 38°, el radio del capilar es 100 m y el peso de la columna de μagua es de 12 cm.

TENSIÓN SUPERFICIAL

Presión capilar se define:

Despreciando la densidad del aire:

100𝜇𝑚∗1𝑚

106𝜇𝑚∗100𝑐𝑚1𝑚

=0,01𝑐𝑚

Para determinar la tensión interfacial entre agua y crudo, el agua está siendo desplazada a través de un tubo en un baño de crudo. El agua forma una gota esférica la cual se rompe o separa del agua en el tubo de inyección cuando alcanza cierto tamaño y cae al fondo delrecipiente. Ver Fig. 2.32.a. Otros datos son: w = 1.02 gr/cc, o = 0.8 gr/cc.ρ ρ

F A = Fuerza de boyancia – Fuerzas interfacialesΣ

𝑉𝑔𝑜𝑡𝑎=43𝜋 (0,104𝑝𝑙𝑔∗ 2,54 𝑐𝑚

𝑝𝑙𝑔)3

=0,0772𝑐𝑚3

𝐿=2𝜋 (0,04𝑝𝑙𝑔∗ 2,54 𝑐𝑚𝑝𝑙𝑔 )=0,6384 𝑐𝑚

𝐼𝐹𝑇=( 1,02𝑔𝑐𝑚3 −

0,8𝑔𝑐𝑚3 )∗0,0772𝑐𝑚3∗980

𝑐𝑚𝑠2

0,6384𝑐𝑚  

𝐼𝐹𝑇=26,07𝐷𝑐𝑚

En el laboratorio se determina los siguientes datos a 80°F, el diámetro de una gota es de 0,02plg, la presión interna de la gota es 0,082 Psi mayor que la presión externa. Cual es el valor de la tensión superficial?

𝜎=(𝑃𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎−𝑃𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 )∗𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜

4

𝑃𝑖=14,67𝑃𝑠𝑖+0,082𝑃𝑠𝑖=14,752𝑃𝑠𝑖

𝜎=(14,752𝑃𝑠𝑖−14,67𝑃𝑠𝑖 )∗0,02𝑝𝑙𝑔

4=0,00041 𝑙𝑏

𝑝𝑙𝑔

0,00041𝑙𝑏𝑝𝑙𝑔

∗ 1𝑘𝑔2,2 𝑙𝑏

∗ 9,8𝑁1𝑘𝑔

∗ 105𝐷1𝑁

∗ 1𝑝𝑙𝑔2,54𝑐𝑚

=71,90 𝐷𝑐𝑚