350_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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dσ = dW/dS = dW/d(4πr2) = dW/(8πrdr). (VIII.5.1)
Observe-se que trabalho por unidade de área tem as mesmas dimensões de força por uni-
dade de comprimento. Assim, a tensão superficial é normalmente expressa em dyn/cm. A tensão
superficial da água varia relativamente pouco com a temperatura (Tabela VIII.4) mas é muito sen-
sível à presença de sais ou de outras impurezas dissolvidas. 
Fig. VII.14 - Forças de coesão em moléculas localizadas a diferentes profundidades num líqui-
do (esquema de Gerthsen e Kneser, 1973).
5.2 - Pressão interna em gotas.
A tensão superficial gera um aumento da pressão interna (pI) da gota, conseqüência da
compressão que as moléculas periféricas exercem sobre as demais. Pode-se demonstrar que o
aumento da pressão interna (pI) em relação à externa (pE), a uma dada temperatura, é inversa-
mente proporcional ao raio (r) da gota.
Considere-se uma gota de água pura, esférica, de raio r, em equilíbrio com o vapor d'água
circundante. Considere-se, ainda, essa gota hipoteticamente dividida ao meio por um plano hori-
zontal (Fig. VIII.15) A tensão superficial tenderá a aglutinar os dois hemisférios, exercendo uma
força na periferia da secção circular que equivale a 2π r σ. Por outro lado, como pI > pE a gota
tende a "explodir", separando-se os hemisférios sob a ação da força correspondente a (pI - pE)π r2.
A integridade da gota exige que exista equilíbrio entre essas forças, ou seja que (pI – pE) π r2 =
2π r σ. Logo:
pI – pE = 2σ/r. (VIII.5.2)
Esta relação mostra que a diferença entre as pressões interna e externa é proporcional ao
raio da gota, desde que seja mantida constante a temperatura (por causa de sua influência sobre
a tensão superficial).