Abordagem unitária à condensação capilar e adsorção

O componente capilar do potencial Ψ, a energia livre de Gibbs específica parcial associada às interações sólido-líquido, é considerado dependente da curvatura média da interface líquido-vapor; e o componente adsorvível depende da distância normal da interface em relação ao sólido. A condição de equilíbrio de que é uma superfície de Ψ constante então leva à equação diferencial da interface. Métodos simples de solução são desenvolvidos para configurações bidimensionais (espaços entre placas paralelas, poros em forma de cunha, espaços entre cilindros circulares) e axissimétricas (tubos circulares, espaços entre esferas). Exemplos ilustrativos são dados para a condensação capilar de vapor d'água (umidade relativa de 0,70 a 0,98) a 300 K no espaço entre placas paralelas; em poros em forma de cunha com semiângulos π/12, π/6 e π/4; e em tubos circulares. Encontramos valores de ‖Ψ‖ entre placas e em tubos que são, respectivamente, 60% e 44% maiores do que os valores fornecidos pela equação de Kelvin; e encontramos para cunhas uma condensação muito maior para um dado Ψ do que a equação de Kelvin prevê. Esses exemplos sugerem, além disso, que o expediente de considerar a adsorção modificando o raio de curvatura na equação de Kelvin por uma espessura de filme constante assumida é inadequado. A extensão da abordagem para incluir a gravidade é indicada.