CAPILARIDADE

Experimento sobre a Capilaridade

Wenderson Rodrigues – Viçosa, 10 de outubro de 2015

OBJETIVOS
        Demonstrar a propriedade física dos fluidos que os possibilita subir e descer em tubos finos, denominada capilaridade.

CONTEXTO TEÓRICO

        Quando se coloca um tubo capilar (tubo de diâmetro interno pequeno, menos (0,5mm) em um recipiente com, por exemplo, água, nota-se que ocorre uma movimentação ascendente do líquido dentro do tubo. Isso só é possível graças às forças de adesão entre o líquido e o recipiente e as forças de coesão (a que mantem as moléculas do líquido unidas) interna do líquido. Cada molécula do líquido é atraída pelas moléculas vizinhas por forças de coesão. Quando a força de adesão entre a parede do capilar (do tubo) e a superfície do líquido é diferente da força de coesão entre as moléculas, ocorre a capilaridade, causando uma movimentação do líquido dentro do capilar, que sobe ou desce (dependendo da natureza do líquido) como se estivesse rolando dentro do tubo. 

MATERIAL
        Uma Folha de Papel Toalha; dois copos transparentes; um pouco de água, o suficiente para encher a metade de um dos copos; corante de alimentos (opcional).

METODOLOGIA
        Encha um dos copos ate a metade de água. Pegue o papel toalha e enrole-o até formar uma espécie de corda. Depois alinhe os dois copos, um do lado do outro, um com água e o outro vazio. Dobre o papel em forma de uma ferradura e coloque as extremidades do papel dentro de cada copo. Aguarde o resultado.

       Na foto abaixo foi usado corante de alimentos para destacar o líquido e ver com mais precisão a água se movendo.

                                                     início                                                        final

Funcionamento

        Ao entrar em contato com uma superfície sólida, um fluido (aqui líquido) é submetido a duas forças contrárias entre si: a de coesão (que está relacionada a tensão superficial do líquido analisado) e a de adesão. A coesão é um fenômeno capaz de manter as moléculas do líquido unidas (atração intermolecular); já a adesão consiste na atração das moléculas do líquido com as moléculas do corpo sólido que o contém, que no experimento, foi o papel toalha (fibras vegetais de celulose). O fenômeno da capilaridade é possível graças a diferença entre a intensidade das forças de coesão e adesão de um fluido com o sistema que o contém. As moléculas do fluido, quando em contato com as do corpo sólido, podem se aderir a ele e trazer com elas as moléculas adjacentes do fluido, que por coesão intramolecular se matem unidas à aquelas. Desse modo, as camadas superiores do fluido vão "grudando" na parede do recipiente que o contém e vão sempre "puxando" as moléculas inferiores.

       Caso a força de coesão dessas moléculas fosse maior que a força de adesão das mesmas com o corpo, não ocorreria o fenômeno da capilaridade. Outro fator que influência no processo de acensão do fluido em um capilar é o peso da coluna de fluido dentro do dele. O nível onde o líquido para no tubo capilar é aquele em que a soma das forças que atuam no sistema (força de coesão, força de atração intramolecular e a força peso associada a massa da coluna do líquido que subiu) se igualam a zero. Assim, como não ha uma força resultante para movimentar o líquido ele para. Esse é um dos motivos de não se observar o fenômeno (de forma bem acentuada) em tubos cujo o diâmetro são maiores que 0,5 mm, pois, com tais tubos, a coluna de líquido formada terá mais massa e, consequentemente, maior será seu peso, superando ou igualando à força de adesão com a parede do tubo, o que manteria o fluido em queda ou equilibrado.

        Quando digo tubos, quero dizer qualquer objeto ou corpo que tenha uma área de secção reta interna muito pequena, para que se observe o fenômeno. Nas arvores, as vibras e os poros no tronco, atuam como capilares, levando água até as partes mais altas, conduzindo os nutrientes desde sua raiz até as folhas. No solo observa-se o fenômeno quando se tem um torrão bem seco e joga-se um copo com água no mesmo, rapidamente ele absorve toda a água para seu interior, tudo devido a porosidade que aquele apresenta. A absorção de tinta pelo mata borrão, a subida do fluido no pavio de uma lamparina entre outras tantas ocorrências poder-se-á, observar, o fenômeno da capilaridade.

IREI ATUALIZAR COM MAIS EXPERIMENTOS.

Sobre capilaridade em solos, veja esse estudo experimental realizado por mim: https://meu-cosmos.blogspot.com/2019/08/capilaridade-em-diferentes-tipos-de.html