a)O que é ‘wetting’?
b) Sabendo que o parâmetro de espalhamento de um líquido é dado por \Psi=\gamma_{S A}-\left(\gamma_{S L}+\gamma\right), diga o tipo de interação entre o líquido e a superfície sólida dependendo do valor de \Psi.

Passo 1

O enunciado pede:
a) definir o que é “wetting” (molhabilidade), e
b) usar o parâmetro de espalhamento
\Psi = \gamma_{SA} - \bigl(\gamma_{SL} + \gamma\bigr)
para classificar o tipo de interação entre um líquido e uma superfície sólida.

Passo 2

Wetting (molhabilidade) é o fenômeno em que um líquido espalha-se ou não sobre uma superfície sólida, substituindo o vapor ou ar junto à superfície. Em termos de equilíbrio de tensões superficiais, introduzimos o ângulo de contato \theta pela equação de Young:
\gamma_{SA} = \gamma_{SL} + \gamma\,\cos\theta,
onde
\bullet \gamma_{SA} é a tensão entre sólido e ar (vapor),
\bullet \gamma_{SL} é a tensão entre sólido e líquido,
\bullet \gamma é a tensão superficial do líquido no ar.

Passo 3

O parâmetro de espalhamento \Psi mede a tendência de o líquido cobrir a superfície sólida em vez de formar gotas. Ele é definido por
\Psi = \gamma_{SA} - \bigl(\gamma_{SL} + \gamma\bigr).
Quando \Psi é positivo ou negativo, isso indica se a energia do sistema diminui ao espalhar o líquido.

Passo 4

Classificação da interação segundo o sinal de \Psi:
\bullet Se \Psi > 0, então \gamma_{SA} > \gamma_{SL} + \gamma. O sistema reduz sua energia espalhando o líquido, produzindo molhabilidade completa (ângulo de contato \theta\approx 0^\circ).
\bullet Se \Psi = 0, então \gamma_{SA} = \gamma_{SL} + \gamma. Estado limite de equilíbrio, o líquido fica estável com ângulo de contato intermediário.
\bullet Se \Psi < 0, então \gamma_{SA} < \gamma_{SL} + \gamma. O sistema não ganha energia ao espalhar, resultando em molhabilidade parcial ou não-molhabilidade (ângulo de contato \theta>0^\circ).

Resposta

a) Wetting (molhabilidade) é o fenômeno que determina se um líquido se espalha ou forma gotas numa superfície, descrito pelo ângulo de contato e pelo equilíbrio das tensões superficiais.
b)
\bullet \Psi>0: molhabilidade completa (líquido espelha toda a superfície).
\bullet \Psi=0: estado de equilíbrio (ângulo de contato crítico).
\bullet \Psi<0: molhabilidade parcial ou não-molhabilidade (formação de gotas).

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