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Em um experimento de laboratório, um tubo capilar de vidro...
Em um experimento de laboratório, um tubo capilar de vidro com raio interno r = 0,5 mm é inserido verticalmente em um recipiente contendo água a 20°C. A altura h que a água sobe no capilar é medida. Em seguida, o mesmo experimento é repetido, mas desta vez a água do recipiente está a 80°C.
Dados: Tensão superficial da água a 20°C: γ₁ = 72,8 mN/m; a 80°C: γ₂ = 62,6 mN/m Ângulo de contato água-vidro: θ ≈ 0° (molhamento completo) Densidade da água a 20°C: ρ₁ = 998 kg/m³; a 80°C: ρ₂ = 972 kg/m³
Sobre os resultados deste experimento, um professor de Física deve compreender que:
A
a altura capilar a 80°C será aproximadamente 25% menor que a 20°C, devido exclusivamente à redução da tensão superficial com o aumento da temperatura.
B
a altura capilar a 80°C será aproximadamente 13% menor que a 20°C, resultado da combinação entre diminuição da tensão superficial e diminuição da densidade da água.
C
a altura capilar permanecerá praticamente constante, pois a diminuição da tensão superficial é compensada pela diminuição da densidade, mantendo a razão γ/ρ aproximadamente constante.
D
a altura capilar a 80°C será maior que a 20°C, porque a diminuição da viscosidade facilita a ascensão da água no tubo capilar.
E
a altura capilar a 80°C será significativamente menor devido ao aumento da pressão de vapor, que reduz o efeito da tensão superficial no menisco.