Capilaridade na física:
capilaridade , também conhecido como
ação capilar , é o fenômeno
de um líquido subindo ou descendo em um tubo estreito ou material poroso Devido à interação
entre o líquido e a superfície sólida . Esta interação surge da tensão da superfície , a força que une as moléculas líquidas na interface com outro meio.
Aqui está um colapso dos principais conceitos:
*
tensão superficial: Essa é a força por unidade de comprimento que existe na interface entre dois fluidos imiscíveis (como água e ar). É causado pelas forças coesas entre moléculas dentro do líquido.
*
adesão: A atração entre moléculas de diferentes substâncias, como o líquido e a parede do tubo sólido.
*
Coesão: A atração entre moléculas da mesma substância, como entre as moléculas de água.
como funciona: 1. Quando um líquido entra em contato com uma superfície sólida, o equilíbrio
entre forças adesivas e coesas determina o comportamento do líquido.
2. Se as forças adesivas
forem mais fortes , o líquido "wets" a superfície, espalhando -se e formando um menisco côncavo (curvado para cima). Isso resulta em
ascensão capilar .
3. Se
forças coesas forem mais fortes , o líquido não molhar a superfície, formando um menisco convexo (curvado para baixo). Isso resulta em
depressão capilar .
A altura da ascensão ou depressão capilar é determinada por: *
tensão superficial do líquido: Maior tensão superficial leva a um aumento maior.
*
Contato ângulo entre o líquido e o sólido: O ângulo de contato menor (mais umedecimento) leva a um aumento maior.
*
raio do tubo capilar: O raio menor leva a um aumento maior.
*
Densidade do líquido: Maior densidade leva a um aumento mais baixo.
*
Aceleração devido à gravidade: A gravidade mais alta leva a um aumento mais baixo.
Exemplos de capilaridade: *
água subindo em um tubo de vidro estreito: Este é um exemplo clássico de ascensão capilar.
*
tinta espalhada no papel: As fibras do papel atuam como capilares, levantando a tinta.
*
sangue fluindo através dos capilares: Os vasos sanguíneos estreitos atuam como capilares, permitindo o transporte eficiente de oxigênio e nutrientes.
*
água que infiltra pelo solo: O solo atua como um material poroso, desenhando água através da ação capilar.
Importância da capilaridade: A capilaridade desempenha um papel crucial em vários processos naturais e tecnológicos, incluindo:
*
Fisiologia da planta: O transporte de água em plantas depende muito da ação capilar.
*
Ciência do solo: A ação capilar influencia a retenção e o movimento da água no solo.
*
mecânica de fluido: A ação capilar é crucial em microfluídicas e outras aplicações envolvendo sistemas de fluidos em pequena escala.
*
Processos industriais: A capilaridade é usada em várias indústrias, como têxteis, fabricação de papel e engenharia química.