Uma película de plástico pode ser usada para cobrir um recipiente com alimentos, esticando-se a película sobre o topo do recipiente e pressionando-se a película excedente contra as partes laterais do recipiente.
a) O que faz a película aderir ao recipiente?

Passo 1

O enunciado pergunta uma coisa só: “O que faz a película aderir ao recipiente?”
Informações dadas (implícitas no enunciado): a película é esticada sobre o topo do recipiente e a parte excedente é pressionada contra as laterais. Não há nenhuma figura ou dado numérico. O objetivo é explicar os mecanismos físicos que mantêm a película colada ao recipiente.

Passo 2

Visão geral rápida (sem cálculo ainda): a aderência da película não vem de uma única causa isolada, mas de uma combinação de efeitos que atuam juntos:
  • forças intermoleculares entre a superfície da película e a superfície do recipiente (efeitos de van der Waals e, quando há grupos polares, outras interações);
  • eletrização por atrito/triboeletricidade que gera atração eletrostática entre película e recipiente;
  • a tensão elástica da película quando esticada, que, ao formar um fecho ao longo da borda, permite que a pressão externa (atmosfera) mantenha a película pressionada — efeito de sucção/pressão diferencial;
  • em filmes comerciais, existe também uma leve “pegajosidade” (tack) devido a aditivos, que aumenta a adesão de contato.

Passo 3

Forças intermoleculares (van der Waals) — explicando com calma
  • O que são: mesmo materiais “neutros” apresentam flutuações temporárias de carga que geram dipolos instantâneos. Esses dipolos induzem dipolos em átomos/moléculas vizinhas, gerando uma atração à curta distância chamada força de van der Waals.
  • Como age aqui: quando a película é pressionada contra a parede do recipiente, as superfícies ficam muito próximas (distância molecular), e essas forças somadas em muitas moléculas produzem uma atração mensurável que ajuda a mantê-la colada.
  • Característica importante: a intensidade dessas forças cai rápido com a distância, aproximadamente como \propto r^{-6} entre moléculas distantes (isso significa que contato próximo é crucial).

Passo 4

Eletrização por atrito (triboeletricidade) — o que é e por que importa
  • O que acontece: ao desenrolar a película do rolo e ao friccioná-la com a mão ou com a borda do recipiente, cargas elétricas podem ser transferidas. A película e o recipiente podem ficar com sinais opostos ou com distribuição de cargas que se atraem.
  • Efeito prático: essa atração eletrostática faz a película “grudar” mesmo quando não há selamento perfeito. É especialmente perceptível em películas plásticas isolantes e em recipientes de materiais não condutores.
  • Como identificar (na prova ou na prática): se a película estala ou “empena” ao desembalar e gruda em objetos menores sem apertar, a eletricidade está atuando.

Passo 5

Tensão elástica e pressão diferencial (o efeito de sucção) — detalhe e fórmula útil
  • O que ocorre: ao esticar a película sobre o topo do recipiente e pressionar as bordas, a película fica tensionada. Se o encaixe ao redor impedir a entrada rápida de ar por baixo, a região entre película e alimento pode ficar com pressão um pouco menor que a pressão ambiente. A pressão atmosférica externa então empurra a película contra o recipiente.
  • Fórmula e interpretação prática: a força resultante sobre uma área A devido a uma diferença de pressão \Delta P é
F = \Delta P \cdot A.
  • Exemplo numérico simples para sentir a escala: se \Delta P = 10^5\\ \text{Pa} (pressão atmosférica, caso extremo de vácuo total abaixo da película) e a área coberta for A = 0{,}01\\ \text{m}^2 (um quadrado de 10\\ \text{cm} de lado), então
F = 10^5 \times 0{,}01 = 10^3\\ \text{N},
que é uma força grande (ordem de centenas de kgf). Na prática não se cria vácuo total, mas mesmo pequenas diferenças de pressão multiplicadas por áreas razoáveis dão forças apreciáveis que mantêm a película pressionada.
  • Observação prática: quanto melhor o selamento na borda, maior a capacidade de criar uma diferença de pressão e mais forte será esse efeito.

Passo 6

Tackiness e compatibilidade de superfície (aditivos e energia superficial)
  • Filmes comerciais às vezes têm aditivos superficiais que deixam a superfície ligeiramente pegajosa (tack). Isso aumenta adesão por contato direto.
  • Além disso, a adesão depende da “compatibilidade” entre superfícies: superfícies muito rugosas reduzem o contato efetivo; superfícies lisas (vidro, cerâmica, plástico liso) permitem maior área de contato e, portanto, maior contribuição das forças intermoleculares e da sucção.

Passo 7

Quando cada efeito domina — como pensar na hora da prova
  • Se a película gruda bem sem apertar e em objetos leves, pense em eletrização e van der Waals.
  • Se depois de apertar as bordas a película fica firme e é difícil de destacar, o efeito de pressão diferencial (sucção) e a tensão elástica provavelmente estão dominando.
  • Se a superfície do recipiente é áspera ou suja, a aderência cai — aí a falta de contato reduz vdW e sucção.
  • Em provas, responda listando os mecanismos e, se pedido, explique qual é mais relevante dependendo das condições (estiramento/selamento, eletrização, superfície lisa/áspera).

Passo 8

Resumo final didático (para decorar e usar na hora)
  • A película adere por uma combinação de:
    1. forças intermoleculares (van der Waals) quando as superfícies ficam muito próximas;
    2. atração eletrostática gerada pela eletrização por fricção;
    3. tensão elástica + vedação nas bordas que permitem uma pressão externa maior que a interna (efeito de sucção/pressão diferencial);
    4. quando presente, ligeira pegajosidade da superfície do filme devido a aditivos industriais.
  • Dica de prova: explique brevemente cada mecanismo e diga qual deve ser mais importante nas condições descritas (por exemplo, “se o enunciado diz que foi esticada e a borda está bem selada, enfatize a pressão diferencial”).

Resposta

A película adere ao recipiente devido à combinação de forças intermoleculares (van der Waals), atração eletrostática causada por eletrização por fricção, e ao efeito de tensão elástica/vedação que permite uma diferença de pressão (sucção) empurrada pela pressão atmosférica; em filmes comerciais há também contribuição de leve “tack” (pegajosidade) por aditivos.

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