Uma medida do grau de molhamento é dada pelo ângulo de contato. A interação das tensões interfaciais na junção líquido-vapor-sólido é descrita pela equação de Young:
Cos theta=gammaSV-gammaSL / gammaLV
Faça uma análise para a equação de Young considerando as seguintes condições: i) Quando gammaSV > gammaSL: ii) Quando gammaSV < gammaSL: iii) Quando ocorrer molhamento total; e iv) Quando não ocorrer nenhum molhamento.

Passo 1

O enunciado fornece a equação de Young para o ângulo de contato theta entre um líquido, vapor e sólido:
costheta = gammaSV - gammaSLgammaLV,
onde gammaSV, gammaSL e gammaLV são, respectivamente, as tensões interfaciais sólido–vapor, sólido–líquido e líquido–vapor. Precisamos analisar quatro situações:
i) gammaSV>gammaSL,
ii) gammaSV<gammaSL,
iii) molhamento total e
iv) nenhum molhamento.

Passo 2

Analisando o sinal de gammaSV-gammaSL:
— Se gammaSV>gammaSL, então gammaSV-gammaSL>0, logo
costheta>0
o que implica 0^circ<theta<90^circ. Nesse caso o líquido “espalha-se” bem sobre o sólido, caracterizando molhamento parcial favorável.
— Se gammaSV<gammaSL, então gammaSV-gammaSL<0, logo
costheta<0
o que implica 90^circ<theta<180^circ. Aqui o líquido tende a formar gotas mais arredondadas, caracterizando molhamento parcial desfavorável.

Passo 3

Para molhamento total temos theta=0^circ. Assim
costheta = 1 Longrightarrow gammaSV-gammaSL = gammaLV
Em termos práticos, quando
gammaSV-gammaSL>= gammaLV,
o ângulo tende a zero e o líquido cobre completamente o sólido.

Passo 4

Para o caso de nenhum molhamento temos theta=180^circ. Então
costheta = -1 Longrightarrow gammaSV-gammaSL = -gammaLV,
ou seja,
gammaSL-gammaSV = gammaLV
Em termos práticos, se
gammaSV-gammaSL<= -gammaLV,
o líquido não adere ao sólido, mantendo-se como gota esférica.

Resposta

i) Para gammaSV>gammaSL: costheta>0 Rightarrow 0^circ<theta<90^circ (bom molhamento parcial).
ii) Para gammaSV<gammaSL: costheta<0 Rightarrow 90^circ<theta<180^circ (molhamento parcial fraco).
iii) Molhamento total ( theta=0^circ): ocorre se gammaSV-gammaSL=gammaLV (ou maior), e então o líquido se espalha completamente.
iv) Nenhum molhamento ( theta=180^circ): ocorre se gammaSV-gammaSL=-gammaLV (ou menor), e então o líquido forma uma gota quase esférica.

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