Pressão capilar

Em hidrostática, pressão capilar é a diferença em pressão através da interface entre dois fluidos imiscíveis, definida como

p_{c}=p_{\text{fnm}}-p_{\text{fm}}

Onde p_fnm é a pressão da "fase não molhada", aquela que não está em contato com o fluido e p_fnm a pressão da "fase molhada", aquela em contato com o fluido.^[1]

Noutros termos, a pressão capilar é uma medida da tendência de um meio poroso "succionar" o fluido molhante ou "repelir" fluido não-molhante, sendo a diferença de pressão existente entre duas fases decorrente das tensões interfaciais, propiciando que o deslocamento dos fluídos nos poros seja auxiliado ou dificultado por tal diferença de pressão.

Em sistemas água-óleo, a água é tipicamente a fase molhada, enquanto que para os sistemas óleo-gás, o óleo é geralmente a fase molhada.

A equação de Young–Laplace afirma que esta diferença de pressão é proporcional à tensão interfacial, $\gamma$ , e inversamente proporcional ao raio efetivo, $r$ , da interface, isso também depende do ângulo de molhamento, $\theta$ , do líquido na superfície da capilaridade.

p_{c}={\frac {2\gamma \cos \theta }{r}}

A equação para a pressão capilar é somente válida sob equilíbrio capilar, o que significa que não pode haver quaisquer fases fluindo.

Em meios porosos

Em meios porosos, a pressão capilar é a força necessária para comprimir uma gota de hidrocarboneto através de uma garganta de poro (trabalha contra a tensão interfacial entre as fases de óleo e de água) e é maior para diâmetro de poro menor. A expressão para a pressão capilar permanece como anteriormente, i.e.,

p_{c}=p_{\text{fnm}}-p_{\text{fm}}

Entretanto, as grandezas $p_{c}$ , $p_{\text{fnm}}$ e $p_{\text{fm}}$ são grandezas que são obtidas pela média dessas grandezas dentro do espaço poroso do meio poroso ou estatisticamente ou também utilizando o método de volumes médios.^[2]

A correlação Brooks-Corey^[3] para a pressão capilar coloca que

p_{c}=cS_{w}^{-a}

onde $c$ é a pressão capilar na entrada, $1/a$ é o índice de distribuição de tamanho dos poros e $S_{w}$ é a saturação da água normalizada (ver permeabilidade relativa).

Ver também

Referências

↑ Ahmed, T. , 2000. Reservoir Engineering Handbook 2nd Ed. Gulf Professional Publishing, Texas.
↑ Jacob Bear: “Dynamics of Fluids in Porous Media,” Dover Publications, 1972.
↑ Brooks, R.H. and Corey, A.T.: “Hydraulic properties of porous media,” Hydraulic paper no. 3, Colorado State University, 1964.

Kim Kinoshita, Electrochemical Oxygen Technology p139, John Wiley & Sons, Inc. 1992.
Capillary pressure equations - www.articleworld.org

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[1] Ahmed, T. , 2000. Reservoir Engineering Handbook 2nd Ed. Gulf Professional Publishing, Texas.

[2] Jacob Bear: “Dynamics of Fluids in Porous Media,” Dover Publications, 1972.

[3] Brooks, R.H. and Corey, A.T.: “Hydraulic properties of porous media,” Hydraulic paper no. 3, Colorado State University, 1964.

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