Capilaridade

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 determinada altura 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 nível no 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 com a 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. Cada molécula 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 de ação 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, em torno 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 atraídas simetricamente 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= 0 interface 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 do líquido, 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, mas