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:
Faça uma análise para a equação de Young considerando as seguintes condições: i) Quando
: ii) Quando
: 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
entre um líquido, vapor e sólido:
onde
,
e
são, respectivamente, as tensões interfaciais sólido–vapor, sólido–líquido e líquido–vapor. Precisamos analisar quatro situações:
i) ,
ii) ,
iii) molhamento total e
iv) nenhum molhamento.
i)
ii)
iii) molhamento total e
iv) nenhum molhamento.
Passo 2
Analisando o sinal de
:
— Se
, então
, logo
o que implica
. Nesse caso o líquido “espalha-se” bem sobre o sólido, caracterizando molhamento parcial favorável.
— Se
, então
, logo
o que implica
. Aqui o líquido tende a formar gotas mais arredondadas, caracterizando molhamento parcial desfavorável.
Passo 3
Para molhamento total temos
. Assim
Em termos práticos, quando
o ângulo tende a zero e o líquido cobre completamente o sólido.
Passo 4
Para o caso de nenhum molhamento temos
. Então
ou seja,
Em termos práticos, se
o líquido não adere ao sólido, mantendo-se como gota esférica.
Resposta
i) Para
:
(bom molhamento parcial).
ii) Para :
(molhamento parcial fraco).
iii) Molhamento total ( ): ocorre se
(ou maior), e então o líquido se espalha completamente.
iv) Nenhum molhamento ( ): ocorre se
(ou menor), e então o líquido forma uma gota quase esférica.
ii) Para
iii) Molhamento total (
iv) Nenhum molhamento (