tensao superficial

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Prática de Tensão Superficial

OBJETIVO: Propiciar uma reflexão sobre tensão superficial da água através de uma demonstração e duas atividades práticas.

UM POUCO DE TEORIA: A tensão superficial é um fenômeno relacionado à interface de contato entre um líquido e o gás onde ele se encontra. É a tensão superficial que responde a perguntas do tipo: por que uma gotícula de ar em suspensão na neblina é esférica? (Nunca custa questionar, mas ela poderia ser cúbica!) A origem da tensão superficial está nas forças intermoleculares do líquido que faz com que se crie uma espécie de membrana elástica em sua superfície. A tensão superficial, que depende de cada líquido e de sua temperatura, estima o quão esticada se encontra a membrana da superfície livre do líquido. Além disto esta aula prática é uma excelente oportunidade de refletir sobre líquidos que molham e que não molham (por exemplo, a superfície do recipiente de vidro, uma moeda, uma roupa, o plástico, etc). A molhabilidade se explica pela diferença entre as forças de atração intermoleculares do liquido entre si (forças de coesão) e as forças de atração do líquido pelo sólido em contato com o líquido (forças de adesão).

MATERIAL: Conta-gotas, estalagmômetro, água destilada, pó de enxofre, álcool, papel absorvente, moeda, detergente (um tensoativo), óleo natural da pele de um aluno (outro tensoativo).

A DEMONSTRAÇÃO: Dois frascos, um com água destilada e o outro com álcool, são postos sobre a mesa. Coloca-se uma pitada de pó de enxofre sobre cada um deles. As superfícies livres dos dois líquidos apresentam diferentes tensões superficiais e, portanto, são capazes de contrapor uma força diferente frente ao peso dos grãos de enxofre. Misturando água no álcool sua tensão superficial se altera.

1ª ATIVIDADE PRÁTICA: A tensão superficial é responsável pela formação de gotas (o líquido poderia sempre escorrer e gotas não existiriam). Líquidos com maior tensão superficial formarão gotas maiores. Usando esta idéia pode-se determinar a tensão superficial de um líquido comparando-o com a da água a temperatura ambiente, 20oC, que é conhecida (7,28 10-2 N/m). Nesta prática vamos determinar a tensão superficial do álcool comparando o tamanho da sua gota com as da água. Para tanto usaremos o estalagmômetro que é um instrumento que avalia o volume de gotas. O estalagmometro é preenchido pelo mesmo volume de água e álcool, para cada líquido conta-se o número total de gotas formadas. Sendo T a tensão superficial, N o número de gotas e ρ a densidade, a fórmula que relaciona as tensões superficiais dos dois líquidos é:

Tágua / Tálcool = Nálcool ρágua/ Nágua ρálcool

2ª ATIVIDADE PRÁTICA: Tome uma moeda de 10 centavos, limpe-a muito bem e com ajuda de um conta-gotas deposite o número máximo de gotas de água que podem ficar sobre ela. Encontre a Feito isto repita a experiência com traços de tensoativo sobre a mesma moeda, dois tensoativos são sugeridos, o óleo natural da sua pele e o detergente. Compare o número máximo de gotas nas diversas situações.

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