O que é tensão superficial? O que a causa ? O que é efeito capilar? O que o causa ?

Passo 1

Beleza, o exercício tá pedindo quatro coisas:
  1. O que é tensão superficial?
  2. O que a causa?
  3. O que é efeito capilar?
  4. O que o causa?
Isso cai na parte de Física de superfícies e fluidos (forças de coesão e adesão). Pra resolver, a gente vai precisar entender por que moléculas na interface se comportam diferente e como isso faz um líquido “subir” ou “descer” em tubos fininhos.

Passo 2

Vamos falar de tensão superficial.
– Imagina um líquido: lá no meio, cada molécula é atraída igualmente pelos lados, pra cima, pra baixo, pros lados. Mas na superfície, não tem moléculas “pra fora do líquido” puxando de volta.
– Isso faz com que as moléculas da superfície fiquem “repuxadas” pra dentro, formando uma espécie de filme elástico.
– Esse “filme” faz com que o líquido tente minimizar sua área de contato com o ar (por isso gota vira bola).
– A grandeza que mede isso é a tensão superficial gamma = FL , que é a força por unidade de comprimento:
onde é a força ao longo de um segmento de superfície de comprimento .

Passo 3

Agora, o efeito capilar (ou capilaridade).
– Se você mergulhar um canudo fino (ou capilar) num líquido que “gruda” nele (como água em vidro), o líquido sobe um pouquinho dentro do tubo. Se for um líquido que não “gruda” (como mercúrio em vidro), ele desce.
– Isso rola por causa da soma de duas forças:
• Adesão: atração entre moléculas do líquido e moléculas do sólido.
• Coesão: atração entre moléculas do próprio líquido.
– Se a adesão ao vidro for maior que a coesão interna, o líquido “adere” às paredes e sobe.
– A altura de subida (no regime estático) obedece à fórmula de Jurin:
h = 2,gamma,costhetarho,g,r
onde
é a altura que o líquido sobe,
é o ângulo de contato líquido-sólido,
é a densidade do líquido,
é a aceleração da gravidade,
é o raio do tubo.

Passo 4

Em resumo, tensão superficial e capilaridade têm tudo a ver com como moléculas “se puxam” e como “gostam” de colar nas paredes. A tensão superficial é o efeito microscópico na interface líquido-ar. O efeito capilar é a manifestação disso (mais adesão) num tubo fininho, equilibrando forças de coesão, adesão e peso do líquido.

Resposta

Tensão superficial é a “película” elástica que surge na superfície de um líquido devido à coesão desigual das moléculas; ela é medida pela constante .
Efeito capilar é a ascensão ou depressão do nível de um líquido em tubos muito finos, causado pelo equilíbrio entre a tensão superficial (coesão), a adesão do líquido à parede e o peso do líquido, descrito pela lei de Jurin .

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