Justifique a diferença de comportamento da lâmpada na mistura de água com cimento
comportamento no cimento puro.
Passo 1
O enunciado pede para explicar por que uma lâmpada, ao ser ligada num circuito que envolve uma mistura de água com cimento fresco, comporta-se de modo diferente do que quando o mesmo eletrodo é imerso em cimento puro (seco). O conteúdo envolve condução elétrica em meios iônicos versus isolantes.
Passo 2
Na mistura de água com cimento há reação de hidratação que forma, entre outros, hidróxido de cálcio dissolvido:
Esses íons livres fazem do recheio um eletrólito com resistividade relativamente baixa. Num eletrólito, a densidade de corrente obedece a
onde
é a condutividade que cresce com a concentração de íons. Como
é suficiente, a corrente circula e a lâmpada acende.
Passo 3
No cimento puro (seco) não há água livre para dissolver sais nem formar íons móveis. Ficam apenas sólidos cristalinos e poros secos, cujo número de portadores de carga é negligenciável. Isso faz a resistividade
subir muito (meio dielétrico), bloqueando a passagem de corrente. Logo, a lâmpada não acende.
Resposta
A lâmpada acende na mistura cimento-água porque ela se comporta como eletrólito (há íons móveis que conduzem corrente). No cimento puro, sem água e sem íons livres, o meio torna-se isolante e não permite fluxo de corrente, impedindo o acendimento da lâmpada.