(a) Aponte as diferenças entre forças adesivas
forças coesivas. (b) A viscosidade
a tensão superficial refletem as forças de atração coesivas ou adesivas? (c) Explique a causa para a formação de um menisco em U quando a água está em um tubo de vidro. (d) Como a capacidade de as folhas de papel absorverem água está relacionada com a ação capilar?
(a) Forças coesas ligam moléculas entre si. Forças adesivas ligam moléculas às superfícies.
(b) A viscosidade e a tensão superficial refletem as forças atrativas entre as moléculas de um líquido. Ou seja, elas refletem forças coesivas.
(c) A forma de um menisco depende da força das forças coesivas dentro de um líquido em relação às forças adesivas entre as paredes do tubo e o líquido. As forças adesivas entre as moléculas polares de água e os silicatos no vidro são ainda mais fortes do que as forças coesivas de ligação de hidrogênio entre as moléculas de água, então o menisco é em forma de
(côncavo para cima).
(d) A água viaja através da toalha de papel por ação capilar. Quanto mais fortes forem as forças adesivas entre as fibras de celulose na toalha e as moléculas de água, maior será a ação capilar. Além disso, o número e a orientação dos capilares na toalha afetam a capacidade de absorção da toalha.
(a) Forças coesas ligam moléculas entre si. Forças adesivas ligam moléculas às superfícies.
(b) A viscosidade e a tensão superficial refletem as forças atrativas entre as moléculas de um líquido. Ou seja, elas refletem forças coesivas.
(c) A forma de um menisco depende da força das forças coesivas dentro de um líquido em relação às forças adesivas entre as paredes do tubo e o líquido. As forças adesivas entre as moléculas polares de água e os silicatos no vidro são ainda mais fortes do que as forças coesivas de ligação de hidrogênio entre as moléculas de água, então o menisco é em forma de
(d) A água viaja através da toalha de papel por ação capilar. Quanto mais fortes forem as forças adesivas entre as fibras de celulose na toalha e as moléculas de água, maior será a ação capilar. Além disso, o número e a orientação dos capilares na toalha afetam a capacidade de absorção da toalha.
Passo 1
O enunciado pergunta quatro coisas sobre forças intermoleculares e fenômenos nos líquidos:
– (a) distinguir forças adesivas e coesivas,
– (b) relacionar viscosidade e tensão superficial com adesão ou coesão,
– (c) explicar por que a água forma menisco côncavo num tubo de vidro,
– (d) conectar a capacidade de absorção de papel com ação capilar.
O conteúdo envolve forças intermoleculares, mecânica de fluidos e capilaridade.
– (a) distinguir forças adesivas e coesivas,
– (b) relacionar viscosidade e tensão superficial com adesão ou coesão,
– (c) explicar por que a água forma menisco côncavo num tubo de vidro,
– (d) conectar a capacidade de absorção de papel com ação capilar.
O conteúdo envolve forças intermoleculares, mecânica de fluidos e capilaridade.
Passo 2
Forças coesivas são as atrações entre moléculas idênticas de um mesmo líquido (por exemplo, ligações de hidrogênio entre moléculas de água). Forças adesivas são as atrações entre moléculas do líquido e moléculas de outra substância (por exemplo, atração água–vidro). Em resumo, coesão = líquido–líquido; adesão = líquido–sólido (ou outro material).
Passo 3
Viscosidade é a “resistência interna” ao escoamento de um líquido e resulta da fricção entre moléculas vizinhas, ou seja, das forças coesivas. Tensão superficial é a energia necessária para aumentar a área de superfície livre do líquido e também decorre do desequilíbrio das forças coesivas na interface líquido–ar. Logo, ambos refletem principalmente as forças coesivas.
Passo 4
Num tubo de vidro com água, as forças adesivas (água–vidro) são mais fortes que as forças coesivas (água–água). Isso faz o líquido “grudar” nas paredes e subir um pouco, curvando a superfície para cima nas bordas. O resultado é um menisco côncavo (
invertido), porque a adesão atrai as moléculas de água rumo à parede do vidro, superando a tendência de manter a superfície plana.
Passo 5
Folhas de papel são feitas de fibras de celulose que formam inúmeros poros capilares muito finos. As forças adesivas entre água e fibras atraem a água para dentro desses poros, e as forças coesivas mantêm a coluna de líquido unida. Esse efeito combinado gera ação capilar, permitindo que a água suba nos capilares e seja absorvida pelo papel.
Resposta
(a) Coesão = atração molécula–molécula no próprio líquido; adesão = atração molécula–outra superfície.
(b) Viscosidade e tensão superficial decorrem das forças coesivas.
(c) O menisco em U (côncavo) aparece porque adesão água–vidro > coesão água–água.
(d) O papel absorve água por capilaridade: forças adesivas atraem a água aos poros das fibras e forças coesivas mantêm o líquido unido.
(b) Viscosidade e tensão superficial decorrem das forças coesivas.
(c) O menisco em U (côncavo) aparece porque adesão água–vidro > coesão água–água.
(d) O papel absorve água por capilaridade: forças adesivas atraem a água aos poros das fibras e forças coesivas mantêm o líquido unido.