Pressão de Laplace

Demonstração experimental da pressão de Laplace com bolhas de sabão.

A pressão de Laplace é a diferença de pressão entre o lado interno e externo de uma superfície curva.[1] A diferença de pressão é causada pela tensão superficial da interface entre o líquido e o gás.

A pressão de Laplace é determinada pela equação de Young–Laplace dada como[2]

Δ P P inside P outside = γ ( 1 R 1 + 1 R 2 ) , {\displaystyle \Delta P\equiv P_{\text{inside}}-P_{\text{outside}}=\gamma \left({\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}\right),}

onde R 1 {\displaystyle R_{1}} e R 2 {\displaystyle R_{2}} são os raios de curvatura e γ {\displaystyle \gamma } é a tensão superficial. Embora os sinais para esses valores variem, a convenção de sinais normalmente dita que a curvatura é positiva quando côncava e negativa quando convexa. A pressão de Laplace é comumente utilizada para determinar a diferença de pressão em formas esféricas, tais como bolhas ou gotículas. Quando este é o caso os raios de curvatura são iguais ( R 1 {\displaystyle R_{1}} = R 2 {\displaystyle R_{2}} ) e a equação simplifica-se a,

Δ P = 2 γ R , {\displaystyle \Delta P={\frac {2\gamma }{R}},}

onde

  • Pinside é a pressão interna da bolha ou gota
  • Poutside é a pressão externa da bolha ou gota
  • γ {\displaystyle \gamma } (também denotada como σ {\displaystyle \sigma } ) é a tensão de superfície
  • R é o raio da bolha ou gota

Referências

  1. Butt, Hans-Jürgen; Graf, Karlheinz; Kappl, Michael (2006). «Physics and Chemistry of Interfaces». 9 páginas 
  2. Gennes, Pierre-Gilles de; Francoise Brochard-Wyart; David Quere (2004). Capillarity and Wetting Phenomena. [S.l.]: Springer. p. 7–8. 291 páginas. ISBN 978-0-387-00592-8