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Ih, quebrei o termômetro!

Por: Maria Ramos

Se você alguma vez deixou um termômetro cair no chão e quebrar, com certeza deve ter estranhado ao perceber que o mercúrio, aquele líquido prateado que fica dentro dele, espalha-se formando bolinhas. Se você juntar essas bolinhas (só faça isso com uma luva, porque o mercúrio é muito tóxico), elas se agrupam formando uma bola ainda maior.

O que faz isso acontecer é um fenômeno chamado tensão superficial, que é a força existente na superfície de todos os líquidos em repouso.  A intensidade dessa força varia de acordo com o material e, no caso do mercúrio, ela é bem forte.

Mas por que existe essa força na superfície dos líquidos? Em primeiro lugar, você precisa saber que tudo que você vê ao seu redor é formado por pequeníssimas partículas, invisíveis a olho nu, chamadas moléculas. Estas são as menores partículas de qualquer objeto que ainda mantém as mesmas características do objeto em si.

Ilustração: Barbara Mello

Ilustração: Barbara Mello

As moléculas, desde que não estejam muito distantes umas das outras, como nos gases, atraem-se mutuamente. Assim, num líquido, as moléculas situadas no interior são atraídas em todas as direções pelas moléculas vizinhas. Mas justamente por isso, as forças de atração que atuam sobre essas moléculas acabam se anulando, isto é, perdem o efeito e deixam de influir no comportamento delas. O resultado é que essas moléculas permanecem com a mesma velocidade, viajando no interior do líquido.
 
Só que as moléculas que ficam na superfície estão no limite, ou seja, não há mais moléculas do líquido além dessa fronteira (somente moléculas de ar). Dessa forma, elas são atraídas apenas pelas moléculas que estão ao lado e abaixo, no interior do líquido. As moléculas da superfície, então, tendem a penetrar o líquido, mas muitas não conseguem porque esbarram na resistência das moléculas de dentro, que só cedem espaço até um determinado ponto.

Assim é gerada a tensão superficial. Ao serem atraídas para dentro do líquido, as moléculas da superfície se aproximam. Algumas até conseguem escapar para o interior, o que faz com que a área superficial do líquido se contraia e diminua. É por isso que as gotas de água ou as bolinhas de mercúrio ficam com esse formato esférico. No caso do mercúrio, ainda por causa da forte atração entre as moléculas, as bolinhas tendem a se unir para formar um corpo único.

Além disso, a contração das moléculas na superfície do líquido também faz essa camada mais externa se comportar como uma espécie de película elástica. É por esse motivo que objetos mais densos que a água, como uma agulha, por exemplo, podem flutuar e ainda pequenos insetos conseguem caminhar sobre a água!

Mas é bom que fique claro que as moléculas trocam o tempo todo de posição. Nenhuma fica paradinha desse jeito. Pelo contrário, num líquido aparentemente em repouso, existe, na verdade, uma grande turbulência de moléculas que se movimentam da superfície para o interior e vice-versa. É justamente o grau de movimentação das moléculas que determina o estado físico do material: sólido (baixa movimentação), líquido (média movimentação) e gasoso (alta movimentação).

Agora, que tal fazer uma experiência para observar o efeito da tensão superficial? Sobre uma superfície plástica seca, espirre um pouco de água. Você vai ver que vão se formar umas gotinhas. Agora seque a superfície e espalhe um pouco de detergente, de modo a formar uma fina camada. Espirre sobre essa camada um pouco de água. Você vai ver que não vão se formar mais gotas e que o líquido vai se espalhar pela superfície. Compare!

Outra experiência:

http://www.tvcultura.com.br/x-tudo/experiencia/01/exsabao.htm

 Fontes de informações:

http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/tensaosuperficial/tintim2-1.htm

http://www.ufsm.br/gef/TenSup.htm

http://www.iq.unesp.br/flotacao/MODULO1/aula2/aula2.htm

Consultoria: Josino Moreira, químico / Vice-presidência de Serviços de Referência e Ambiente (Fiocruz); Paulo Henrique Colonese, físico e gerente do Parque da Ciência / Museu da Vida (Fiocruz).

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