Tensão superficial. Peso e volume da gota do líquido
Esta calculadora online calcula o peso e o volume da gota dado a tensão superficial, o diâmetro do tubo capilar e a densidade do líquido
A imagem à esquerda ilustra uma gota de líquido que está suspensa na extremidade de um tubo por tensão superficial. Esta força é proporcional ao comprimento do limite entre o líquido e o tubo e é dada por
,
onde - coeficiente de tensão superficial, Newton por metro, N/m
A gota continua suspensa enquanto o componente vertical da força de tensão superficial for igual à força da gravidade, ou seja,
A força máxima de tensão superficial aplicada, quando alfa é igual a 90°, fornece o peso máximo de uma gota de líquido com dada tensão superficial.
, thus
Tendo a massa e a densidade do líquido, o volume é trivial.
Na realidade, a gota se desprende onde o "pescoço" é formado, um pouco abaixo da extremidade do tubo, portanto, o diâmetro usado deve ser menor que o diâmetro do tubo. Entretanto, se a alta precisão não for necessária, isso geralmente é negligenciado.
Além disso, nesta calculadora, eu estimo o diâmetro máximo do tubo, o que permite a formação de gotas. Eu suponho que para uma gota ser formada, a força de tensão superficial deve ser capaz de segurar pelo menos um hemisfério. Assim, dada a densidade do líquido, a fórmula se torna
e o raio é,
Algumas observações sobre a calculadora abaixo. Primeiramente, ela não calcula o peso e o volume se o diâmetro do tubo for maior que o fornecido pela equação acima. Em segundo lugar, os valores padrão para a densidade do líquido e o coeficiente de tensão superficial são dados para a água.
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