Demonstrando a tensão superficial Introdução Materiais Necessários
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Demonstrando a tensão superficial Intro 01 02 03 04 Introdução Neste experimento buscaremos explicar e demonstrar uma das propriedades mais curiosas e interessantes de um líquido: a tensão superficial. Cadastrada por Gianinni Pelizer Material - onde encontrar em supermercados e farmácias Material - quanto custa até 10 reais Tempo de apresentação até 30 minutos Dificuldade fácil Segurança seguro Materiais Necessários * * * * * Um Becker com água; Papel Alumínio; Lamina de barbear (aço); Detergente líquido; Formiga. Materiais Materiais Demonstrando a tensão superficial Intro 01 02 03 04 Passo 1 A tensão superficial e a folha de alumínio Para este passo, começaremos utilizando uma folha de papel alumínio dobrada algumas vezes . Ao colocá-la no béquer com água percebemos que ela flutua. Entretanto, ao retirar a folha da água, dobrála mais algumas vezes e voltar com ela para o béquer esta passa a afundar. Folha dobradas poucas vezes Folha dobrada muitas vezes Demonstrando a tensão superficial Intro 01 02 03 04 Passo 2 A tensão superficial e a lâmina de aço Na segunda etapa deste experimento, utilizamos a lâmina de barbear feita de aço. Ao colocá-la sobre a água percebemos que ela não afunda, entretanto, ao aplicar uma força sobre a lâmina, esta afunda e permanece no fundo do recipiente. Lâmina ao ser colocada na superfície da água Lâmina após entrar na água Demonstrando a tensão superficial Intro 01 02 03 04 Passo 3 A tensão superficial e os insetos Para finalizar, pegamos um béquer com água e colocamos uma formiga dentro dele. Observamos que a formiga se apóia com as patas na água, conforme a figura 1 e 2. Em seguida, tiramos a formiga do béquer, adicionamos detergente líquido na água e colocamos a formiga novamente na superfície da água. A figura 3 mostra como a formiga, que inicialmente ficava sobre a superfície e apoiava-se na água, não consegue mais ficar acima da superfície do líquido e movimentar-se “caminhando” pela água. Figura 1 Figura 2 Figura 3 Demonstrando a tensão superficial Intro 01 02 03 04 Passo 4 O que acontece Inicialmente, vamos tentar explicar porque a folha de alumínio e a lâmina de aço flutuam. Se pensarmos no conceito de densidade, veremos que a densidade dos dois materiais utilizados é muito superior a da água. A partir da consulta de uma tabela, obtemos valores médios para a densidade da água, do alumínio e do aço: Água (Líquido): 1000 kg/m³ Alumínio (Sólido): 2697 kg/m³ Aço (Sólido): 7860 kg/m³ Se a densidade destes materiais é maior do que a da água, devemos procurar por outra propriedade que explique tal fenômeno. Esta propriedade é a tensão superficial da água. A lâmina de alumínio exerce uma força sobre uma área da água. Essa pressão depende, portanto, desta área. Ao dobrar a folha de alumínio diminuímos a área de contato dela com a superfície da água, logo, aumentamos a pressão na superfície. Desta forma, o alumínio vence a tensão superficial da água e afunda, já que este é mais denso que a água. Com a lâmina de aço o que acontece é o mesmo, quando fazemos certa força para vencer a tensão superficial da água, vemos que o objeto afunda devido à sua densidade. Na outra parte deste experimento, analisamos algo comum na natureza: certos insetos e aracnídeos tem a incrível habilidade de “andar” sobre a água. Isso se deve a adaptação biológica existente nas patas destes animais que aproveitam a tensão superficial existente na água para flutuar. A tensão existente na superfície de um líquido é provocada pelas interações intermoleculares daquela substância. Ao utilizar a água como exemplo, observamos que todas as moléculas no interior do líquido atraem as moléculas vizinhas em todas as direções, enquanto as moléculas da superfície só podem exercer atração nas moléculas ao seu lado e abaixo de sua posição. A figura 4 mostra este fenômeno. O vídeo abaixo mostra a realização do experimento.
