Capilaridade

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CAPÍTULO 7: CAPILARIDADE
Ao colocarmos uma das extremidades de um tubo capilar de vidro
dentro de um recipiente com água, observa-se que a água sobe no tubo e entra em
repouso a uma determinadaaltura acima da superfície da água no recipiente. Se ao
invés de água utilizarmos mercúrio, observa-se que o nível de mercúrio dentro do
tubo capilar se estabiliza a uma distância abaixo do seu nívelno recipiente. No
primeiro caso, diz-se ter ocorrido uma ascensão capilar e no segundo uma
depressão capilar. A explicação destes fenômenos capilares é feita com base numa
propriedade associada coma superfície livre de qualquer líquido, denominada tensão
superficial.
7.1 TENSÃO SUPERFICIAL
Imaginemos um determinado líquido (água, por exemplo) em repouso
dentro de um recipiente. Cadamolécula do líquido é atraída pelas moléculas que a
rodeiam por forças de coesão. Esta atração diminui rapidamente com a distância e se
torna nula a uma distância r, que recebe o nome de raio da esfera deação molecular.
Este raio, portanto, é a distância limite para a qual a molécula consegue exercer
forças de atração sobre as outras. Este raio é aproximadamente igual para todos os
líquidos, emtorno de 0,05 μm.
Nestas condições, moléculas como M1 ou M2 (figura 7.1), cujas
esferas de ação molecular ou de influência se encontram totalmente dentro do
líquido, atraem e são atraídassimetricamente por todas as moléculas vizinhas, isto é,
as forças de coesão são equilibradas e sua resultante é nula.
LCE0200 Física do Ambiente Agrícola
2
r
r
r
r
F4
F3
M3
M4
M2
M1
F2= 0
F1= 0interface líquido-gás
esfera de ação
molecular
Figura 7.1 - Forças nas moléculas de um líquido.
Entretanto, para qualquer molécula, cuja esfera de ação não esteja
inteiramente no interior dolíquido, como M3 e M4, por exemplo (figura 7.1), as
forças sobre ela não se equilibram porque a calota inferior da sua esfera de ação (área
hachurada na figura) está cheia de moléculas que a atraem,...
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