Aula 1 Propriedades dos fluidos

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Disciplina: 
Fenômenos de Transporte (FT) 
Aula 1 – Propriedades dos Fluidos 
Curso: Engenharia/Básico 
prof. Gilberto F. de Lima 
Estados Físicos ou Fases da Matéria 
Obs.: As características dos fluidos são diferentes na ausência da força da gravidade. 
Fluidos: têm forma mutável. Podem se deformar 
(escoar) para se ajustarem ao recipiente. 
Sólido Líquido Gasoso 
Forma constante, própria, 
fixa, definida, independente 
do formato do recipiente 
Forma variável, indefinida. 
Pode ajustar-se ao formato do 
recipiente. Mantém sempre uma 
fronteira nítida e estável 
com outro meio. 
Forma variável, 
indefinida. 
Assume o formato do 
recipiente. Não tem 
fronteira estável com 
outro meio. 
Volume constante, fixo, 
próprio. 
Volume constante, fixo, 
próprio. 
Volume variável. 
Ocupa todo o espaço que 
lhe é disponibilizado. 
Assume o volume do 
recipiente. 
Capilaridade 
Propriedades Moleculares da Matéria 
1) Coesão 
Tensão Superficial 
Viscosidade 
2) Adesão ou Aderência 
⟹ 
 ⟸ 
 
Absorção 
⟹ Adsorção 
1) Coesão 
 A intensidade dessas forças varia de um material para outro, mas é o seu estado 
físico o principal determinante do seu grau de coesão ou de agregação. 
Coesão 
 É a capacidade que as substâncias ou objetos têm de se manterem íntegros 
resistindo a esforços mecânicos e térmicos. 
 Esta propriedade deve-se às forças de atração entre as moléculas que compõe o 
material ou o objeto, as chamadas forças de coesão. 
 Já repararam como na Natureza uma dada substância sempre aparece agrupada? 
Nunca uma molécula de uma dada substância é encontrada solitária, isolada; sempre 
nos deparamos com uma aglomeração delas. Quando lidamos com água, ar, ferro, 
sal, granito, etc., sempre é em quantidades que envolvem incontáveis moléculas. Isto 
revela a importância das forças de coesão que mantêm as moléculas de cada 
substância reunidas. 
Coesão ou Agregação Molecular 
Sólido Líquido Gasoso 
 Moléculas ficam presas em 
posições fixas por intensas 
forças intermoleculares 
formando uma estrutura 
ordenada (retículo cristalino) 
ou desordenada (amorfo). 
 As forças intermoleculares 
são intensas, mas 
as moléculas apresentam 
alguma mobilidade e deslizam 
lentamente umas sobre as 
outras, em camadas. 
 As forças intermoleculares são 
tênues, exceto quando as 
moléculas colidem. As 
moléculas têm movimento livre, 
contínuo , desordenado, e com 
grandes velocidades. 
Densidades altas 
Ex.: ρFe = 7700 kg/m
3 
Densidades médias 
Ex.: ρágua = 1000 kg/m
3 
Densidades baixas 
Ex.: ρar = 1,2 kg/m
3 
(nível do mar) 
Extraído de https://www.youtube.com/watch?v=0j2X6HZrfdE (acessado em 10/08/2016) 
Coesão do Mercúrio 
https://www.youtube.com/watch?v=Noqd5fvY0i0 (acessado em 10/08/2016) 
Coesão do Mercúrio 
 Esta gradação das forças de coesão em função do estado em que se apresenta a 
matéria pode ser confirmada nos processos de mudança de fase de uma substância 
por variação de pressão ou por troca de calor. 
 Um gás pode se liquefazer ao ser comprimido devido à aproximação forçada entre 
suas moléculas e, consequentemente, ao aumento da intensidade das forças de 
atração moleculares. 
 Já o fornecimento de calor liquefaz um sólido porque o aumento da energia térmica 
corresponde a um incremento na agitação das moléculas que começam a se afastar 
enfraquecendo as ligações entre elas. Mantendo o ingresso de calor, as moléculas se 
afastam ainda mais, as ligações ficam mais fracas e a substância gaseifica. 
 Obviamente, esfriar uma substância reduz a agitação térmica e fortalece as ligações 
moleculares produzindo as mudanças de estado no sentido inverso. 
 Da mesma forma, alguns líquidos podem se solidificar por compressão (veja mais 
detalhes em https://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/academic-
files/liquids.html). 
Lema da Coesão: 
“A união faz a força.” 
Exemplos: 
 
– é fácil rasgar uma folha de papel, mas é muito difícil rasgar um caderno ou um 
livro com várias folhas; 
 
– é fácil quebrar um espaguete, mas quebrar um pacote inteiro deles não é; 
 
– um fio de aço tem alguma resistência, mas um cabo de aço, formado por um 
conjunto de fios entrelaçados, é sabidamente extremamente resistente; 
 
– etc. 
 Devido às forças de coesão manifestam-se dois importantes efeitos nos fluidos: 
a Tensão Superficial 
e 
a Viscosidade 
Tensão Superficial 
 Este fenômeno surge na superfície de separação (interface) entre dois fluidos 
imiscíveis. 
 A resultante de forças sobre qualquer molécula interna do fluido é nula, uma vez que 
cada molécula atrai e é atraída em todas as direções por forças de igual intensidade 
devidas às moléculas vizinhas. 
Tensão Superficial 
resultante das forças que atuam 
sobre as moléculas da superfície 
do fluido não é nula 
 Mas as moléculas da superfície do fluido são atraídas apenas pelas moléculas do 
interior, além de se atraírem mutuamente, não havendo forças compensatórias atuando 
sobre elas no lado externo, isto faz com que a sua ligação com as demais moléculas do 
fluido seja ainda mais firme do que a das moléculas internas entre si. 
resultante das forças que atuam 
sobre as moléculas internas é nula 
 No caso da água, a tensão superficial permite até que insetos, aracnídeos e alguns 
répteis leves consigam caminhar sobre ela. 
Tensão superficial da água. 
Foto: John Griffiths / Shutterstock.com 
 Esta composição de forças leva a superfície do fluido a se comportar como uma 
membrana flexível, uma película tensionada a revestir e isolar o fluido. 
Quando é que a prefeitura dará jeito nesses alagamentos? 
Tensão Superficial 
Pausa para botar uns ovos. 
Tensão Superficial 
Isso vai dar Zika! 
Tensão Superficial 
Socorro!!! Elas também chegam pela água!!! 
Peguem aqueles Aedes ali, por favor! 
Tensão Superficial 
O lagarto Basilisco ou lagarto “Jesus Cristo”. 
Pegue aquelas aranhas, please! 
Tensão Superficial 
Lagarto Basilisco ou lagarto “Jesus Cristo” 
https://www.youtube.com/watch?v=JF-UMgdkph4 (em 02/08/2016) 
https://www.youtube.com/watch?v=PgSvN70lJ6w (em 01/08/2016) 
Veja outros vídeos do lagarto Basilisco 
https://www.youtube.com/watch?v=45yabrnryXk (em 01/08/2016) 
 A tensão superficial possibilita ainda que objetos leves não afundem de imediato 
num fluido, mesmo sendo mais densos do que este. 
Exemplos na água: clipes de papel, agulhas e alfinetes de costura, lâminas de barbear, 
palitos de dente e de fósforo, moedas pequenas, etc. 
https://www.youtube.com/watch?v=oA5Zc7frHbI (em 07/08/2016) 
Tensão Superficial 
Extraído de https://www.youtube.com/watch?v=nQwjsFvBMqY (em 02/08/2016) 
Tensão Superficial 
 Dependendo do ângulo em que atiramos uma pedra na água ela pode sair quicando 
e só mergulhar após uma sequência de saltos. Esse efeito também se deve à tensão 
superficial. 
https://www.youtube.com/watch?v=C0_hEvNOqGM (acessado em 07/08/2016) 
 Essa brincadeira, chamada em inglês de ‘Stone Skipping’ (algo como “Pedra Saltitante” 
ou “Pula Pedra”, em tradução livre), tem até um campeonato concorrido nos EUA. 
 
 Acompanhe o recorde mundial da “modalidade” estabelecido em 2013. A pedra saltou 
nada mais nada menos do que 88 vezes antes de afundar. 
https://www.youtube.com/watch?v=S1KfuErAcj0 (acessado em 10/08/2016) 
Abrindo contagem 
Tensão Superficial 
Ângulo de reentrada 
 É sabido que para espaçonaves voltarem à Terra há um ângulo corretode reentrada 
para elas não serem ricocheteadas de volta para o espaço. Isto significa que o próprio ar, 
a nossa atmosfera, tem uma tensão superficial na sua interface com o espaço sideral. É a 
força da gravidade da Terra que atua como força de coesão da atmosfera. 
 A tensão superficial é a responsável pela formação de gotas. 
 Apenas quando as forças que promovem o escoamento (gravidade ou outra) 
são suficientemente intensas para superarem as a tensão superficial é que o 
líquido escoa num fluxo contínuo. 
 O fluido ao tentar escoar pode não conseguir romper a barreira produzida por sua 
própria tensão superficial, forma-se então a típica bolsa que retém uma fração do 
líquido em seu interior e que se separa pouco a pouco do restante. 
 Numa gota, as forças intermoleculares produzem uma força resultante radial apontando 
para o centro (força centrípeta), o que dá às gotas o seu formato arredondado tradicional e 
característico. A esfera é a figura geométrica que tem a menor área superficial para um 
dado volume (por exemplo, um cubo de mesmo volume tem uma área superficial maior do 
que a esfera), portanto ela tem um formato otimizado, o formato de maior coesão. 
 O efeito da força peso em gotas massivas, ou a ação de outras forças, como a resistência 
do ar em gotas de chuva, podem levá-las a assumirem outros formatos que não apenas o 
arredondado. 
Forças intermoleculares numa gota. 
Foto: Jaroslava V / Shutterstock.com 
 A resultante de forças é centrípeta. 
 Uma bolha de sabão consiste de duas películas dessa substância que encapsulam 
uma camada de água. A tensão superficial da água procura sempre formar uma 
superfície arredondada o que determina o formato típico das bolhas. 
Saiba mais em http://www.moderna.com.br/boletins/files/ciencias/2010/023.pdf. 
 A formação de gotas mostra como é difícil até para o próprio fluido romper a sua 
tensão superficial. A pergunta então é: 
Até quando a tensão superficial suporta? 
https://www.youtube.com/watch?v=KefKVPAs58M (em 07/08/2016) 
Tensão Superficial 
Até quando ela suporta? 
https://www.youtube.com/watch?v=f0xsJ31NAvY (em 10/08/2016) 
Veja mais sobre gotas numa moeda em: 
 É mais um vídeo do Iberê Tenório, criador do site “Manual do Mundo”. 
Até quando ela suporta? 
https://www.youtube.com/watch?v=mRLHpKvUFwQ (acessado em 06/08/2016) 
Tensão Superficial 
 O experimento anterior pode ser repetido adicionando-se algum material sólido ao 
recipiente com líquido, ao invés de acrescentar mais líquido. 
https://www.youtube.com/watch?v=NwYb1ieKpOs (em 31/07/2016) 
 A deposição continuada do material formará uma bolha que resistirá bastante ao 
acúmulo antes de se romper. 
 
 No vídeo apresentado no link abaixo, foram depositadas moedas num copo 
com água até o limite de transbordamento. 
https://www.youtube.com/watch?v=6wgNAqqAmP0 (acessado em 07/08/2016) 
 Também é difícil para um objeto sólido romper a tensão superficial para sair de 
um fluido como mostra o vídeo abaixo. Nesse fato baseia-se um método usado para 
medir a intensidade da tensão superficial de fluidos. 
Tensão Superficial 
Além de tudo ela também propicia imagens impressionantes. 
Tensão Superficial 
Tensão Superficial 
Tensão Superficial 
Tensão Superficial 
Aprontou, hein! Que vergonha! 
Tensão Superficial 
Embalado a vácuo??? 
 A intensidade da tensão superficial varia de fluido para fluido, mas também é uma 
função da temperatura como se vê no gráfico abaixo para a água. 
 Esse comportamento explica porque é mais eficiente usar água quente para remover 
gordura. Água e gordura naturalmente não se misturam, mas a água quente, com menor 
tensão superficial, consegue envolver as gotas de gordura e arrastá-las. 
A tensão superficial da água reduz-se com o aumento da temperatura. 
Saiba mais em http://www.omundodaquimica.com.br/curiosidade/sabao 
 Este efeito se deve às diferenças entre os tipos de ligações químicas de cada 
substância. 
 Substâncias TENSOATIVAS, também chamadas de SURFACTANTES, modificam a 
tensão superficial de outras. 
No caso da água quem exerce esse papel é o sabão ou o detergente. 
 Eles se ligam às moléculas de água da superfície interferindo na atração 
mútua entre elas e reduzindo a tensão superficial. 
 É por isso que se utiliza detergente com água para remover gorduras. A quebra 
da tensão superficial da água permite que ela englobe gotas de gordura para 
arrastá-las. Se combinar com água quente então, facilita ainda mais. 
Tensão Superficial 
Rompendo a tensão superficial com sabão 
Extraído de https://www.youtube.com/watch?v=yiz_NRO0lP0 (em 01/08/2016) 
Rompendo a tensão superficial: Fuga da Pimenta 
https://www.youtube.com/watch?v=pVevJ4WvXG8 (em 11/08/2016) 
Tensão Superficial 
Viscosidade 
 É outro efeito derivado da coesão num fluido. 
Viscosidade 
 Estudaremos esta propriedade em mais detalhes na próxima aula. 
 Portanto, quanto mais viscoso é um fluido, menor é a sua deformação e mais 
lento é o seu escoamento, ou, pode-se dizer também, mais difícil é o deslocamento 
de um objeto sólido através dele. 
 Essencialmente consiste na resistência do fluido em se deformar, ou seja, a 
resistência em escoar. 
2) Adesão 
ou 
Aderência 
 Corresponde à afinidade entre substâncias distintas. 
 
 
 Esta propriedade da matéria possibilita que uma superfície sólida e um fluido, ou 
duas superfícies sólidas, de substâncias diferentes se mantenham unidos depois que 
entram em contato. 
 
 
 O grau de aderência também é chamado de adesividade. 
 
 
 A adesão é distinta da coesão. Esta é uma força de atração entre moléculas 
adjacentes dentro de um mesmo corpo e/ou material, enquanto a adesão é devida às 
forças de atração entre moléculas distintas. 
 
 
(Fonte: Adaptado da Wikipédia, consultada em 28/07/2016) 
Adesão ou Aderência 
Coesão 
Adesão 
Água aderida a uma teia 
Adesão ou Aderência 
Adesão entre argamassa e tijolos 
Adesão ou Aderência 
https://www.youtube.com/watch?v=yPIn95HLyGs (em 01/08/2016) 
Ação combinada: adesão e coesão 
Adesão ou Aderência 
Extraído de http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_T01_05.asp 
 Para conseguir descolar a lâmina de vidro é preciso vencer as forças de coesão da 
água e, portanto, a tensão superficial, mas a força de adesão não é superada pois a 
base da lâmina estará molhada após se separar da água, ou seja, uma camada de 
água ainda fica ligada ao vidro. 
 Um experimento simples permite constatar a diferença de intensidade das forças de 
coesão e de aderência, conforme mostra a figura. 
 Pela experiência observa-se que uma pequena quantidade de água quando colocada 
sobre a superfície de um vidro se espalha e adere a ele. 
 
 No entanto, se na mesma experiência trocarmos a pequena quantidade de água por 
uma porção equivalente de mercúrio, o resultado não será o mesmo: o mercúrio não 
adere ao vidro. 
 
 Se a água e o mercúrio são ambos líquidos, por que a água molha o vidro mas o 
mercúrio não? 
 
 Para responder a esse questionamento devemos entender e analisar a diferença entre 
as forças moleculares de coesão e de aderência. 
 
 A pequena quantidade de água adere à superfície do vidro porque, nessa situação, as 
forças de aderência superam as forças de coesão e, assim, a água molha o vidro. 
 
 No caso do mercúrio, ocorre o contrário, ou seja, as forças de coesão entre as moléculas 
do líquido superam as forças de aderência e, consequentemente, o mercúrio não 
adere/molhao vidro. 
Extraído de http://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-coesao-aderencia.htm 
 As gotas de água aderem ao vidro do para-brisa dos automóveis. É preciso 
usar o limpador para removê-las ou adotar o artifício abaixo. 
As patas das lagartixas têm pelos microscópicos 
que incrementam sua aderência às superfícies. 
Incrível aderência 
Adesão ou Aderência 
Incrível aderência 
Adesão ou Aderência 
Pelos microscópicos das patas das lagartixas. 
Sua função é aumentar a quantidade de pontos de contato com a superfície. 
Teflon: a substância sintética com a menor aderência. 
 Lagarto vs. Teflon 
Extraído de https://www.youtube.com/watch?v=9GQN8DLbpHU (acessado em 
10/08/2015) 
Adesão ou Aderência 
Capilaridade 
 A capilaridade é um fenômeno físico resultante da ação combinada das forças de adesão 
e coesão das moléculas de um fluido em estruturas ocas (tubos, poros, etc.). 
 
 O fluido pode aderir às paredes internas da estrutura e escalá-la, ou, se as forças de 
coesão do fluido forem mais intensas, o fluido pode evadir-se da estrutura. 
 
 É graças à capilaridade que a água desliza através das paredes de tubos ou desliza por 
entre poros de alguns materiais, como o algodão ou madeira, por exemplo. 
 
 Quando se coloca um tubo de fino calibre em contato com água, o líquido tende a subir 
pelas paredes desse tubo, graças às forças de adesão e coesão. A adesão entre a água e o 
tubo faz com que as moléculas do líquido escalem as paredes internas; já graças à coesão 
entre as moléculas de água umas acabam arrastando as outras pela coluna, elevando o 
nível de água. 
 Este fenômeno é utilizado pelas plantas no transporte de seiva bruta da raiz até as 
folhas através de uma estrutura chamada xilema. 
Capilaridade 
https://www.youtube.com/watch?v=w_tc8tlEoBs (em 02/08/2016) 
Transporte por capilaridade (em exibição acelerada). 
Capilaridade 
https://www.youtube.com/watch?v=ss8Xbx-FYBo (em 07/08/2016) 
Veja também a montagem de um “arco-íris” com este processo em 
https://www.youtube.com/watch?v=Ncv8Fm5HuX8 (em 07/08/2016) 
Colorindo 
Capilaridade 
https://www.youtube.com/watch?v=4aMj9249FAs (em 01/08/2016) 
Estrela com palitos de dente 
Capilaridade 
Veja outra estrela com palitos 
 
https://www.youtube.com/watch?v=43QGfOEweIs (em 01/08/2016) 
https://www.youtube.com/watch?v=_JoQyBg1BPc (em 11/08/2016) 
Capilaridade 
Desabrochando 
 Em paredes a umidade infiltra-se por capilaridade o que exige muitas vezes a 
impermeabilização das mesmas. 
A porosidade de um material propicia a ocorrência de capilaridade. 
 A fita veda-rosca é feita de teflon (o nome comercial do politretrafluoretileno ou 
PTFE) porque esse material não tem aderência e, portanto, também não propicia a 
infiltração por capilaridade pois ele repele a água, e assim não há possibilidade de 
haver vazamentos, obviamente se a quantidade de fita for a adequada. 
 Meramente com fins ilustrativos. Não é propaganda do produto. 
 Para os fluidos cuja adesão à superfície sólida é maior do que as forças de coesão, 
ocorre a capilaridade atrativa e verifica-se uma ascensão capilar do fluido. 
 
 Neste caso verifica-se que quanto mais estreito for o tubo maior é altura que o fluido 
alcança. Isto ocorre devido à competição entre as forças de adesão e o peso do fluido 
que é menor em tubos mais estreitos. 
 
 Isto é o que acontece com a água, por exemplo. 
https://www.youtube.com/watch?v=kNUnlnbdgMU (em 01/08/2016) 
Repare que a água sobe até pelo prego. 
Ascensão capilar 
Capilaridade 
 No entanto, quando as forças de coesão são maiores do que as forças de adesão o 
fluido tem um comportamento distinto. Ocorre uma capilaridade repulsiva e verifica-se 
a depressão capilar. Isto ocorre com o mercúrio, por exemplo. 
 
 Nestes casos, quanto menor o diâmetro do tubo menor também é a altura atingida 
pelo fluido. 
 Compare os comportamentos da água e do mercúrio em tubos capilares idênticos. 
Ascensão capilar Depressão capilar 
Ascensão capilar Depressão capilar 
 Note o comportamento 
dos fluidos nos lados 
externos dos capilares. 
Ele é condizente com o 
observado no interior 
dos tubos. 
 A disputa entre as forças de adesão e de coesão num fluido afeta também a sua tensão 
superficial e faz surgir nos capilares os chamados meniscos que são as concavidades 
características de cada fluido nos tubos. 
 
 Em fluidos nos quais as forças de coesão superam as de adesão serão formados meniscos 
convexos, como no mercúrio. 
 
 Em fluidos nos quais as forças de adesão são mais intensas do que as de coesão os 
meniscos serão côncavos, como na água. 
Coesão > Adesão 
Menisco convexo 
Adesão > Coesão 
Menisco côncavo 
Menisco da água 
comparado com o 
menisco do mercúrio 
Água Mercúrio 
 Observe um capilar de um termômetro. Se ele for de mercúrio aparecerá um 
menisco convexo, se ele for de álcool o menisco será côncavo. 
 De qualquer forma deve-se sempre ter o cuidado de realizar a leituras do instrumento 
baseando-se no ponto extremo do menisco, como a figura abaixo indica. 
 Alguns manômetros e barômetros também utilizam mercúrio para efetuar as suas 
medidas de pressões e neles também aparecerá um menisco convexo. 
Saiba mais detalhes em 
 https://www.youtube.com/watch?v=H7YaGtQ4E7s (em 31/07/2016) 
 
 Uma lamparina funciona segundo o mesmo princípio. O combustível (álcool, óleo, 
querosene, etc.) sobe pelo pavio até a chama por capilaridade, vaporiza e é queimado, 
enquanto o pavio permanece intacto. Veja mais em: 
 https://www.youtube.com/watch?v=a-4LaPrhAW4 (em 31/07/2016) 
 Uma vela também funciona graças à capilaridade. 
 Ao acender-se a vela o calor gerado passa a derreter a parafina, esta então sobe pelo 
pavio por capilaridade e é vaporizada ao chegar perto da chama. O gás de parafina 
passa então a alimentar o fogo. Não é a parafina líquida que é queimada, tanto é assim 
que se virarmos a vela de ponta-cabeça para criar um fluxo de parafina sobre a chama 
esta apaga. 
 
 Outro fenômeno que ocorre na vela acesa é a sua refrigeração por convecção. O ar 
aquecido pela chama sobe e o ar mais frio das redondezas movimenta-se em direção à 
vela mantendo-a refrigerada de forma a derreter lentamente. 
Adsorção 
e 
Absorção 
Adsorção e Absorção 
 ADSORÇÃO é a incorporação de substâncias gasosas, ou dissolvidas, sobre a 
superfície de corpos sólidos ou de líquidos. A separação, em geral, não é complicada. 
 
 Quando ficamos próximos a uma fogueira constatamos que nossas roupas ficam 
com o cheiro de fumaça. A fumaça é adsorvida pela roupa. 
 
 A adsorção é um fenômeno superficial. Está relacionada com a adesão. 
 
 É importante não confundir ADSORÇÃO com ABSORÇÃO. Esta última corresponde a 
uma incorporação, por dissolução ou por capilaridade, de uma substância em outra, 
e não apenas superficialmente. É o que comumente chamamos de impregnação. A 
separação, em geral, é difícil. 
 
 Os corpos porosos são de um modo geral capazes de promover com grande 
eficiência tanto a adsorção como a absorção. 
 
 O carvão vegetal adsorve grandes quantidades de gases e de impurezas dissolvidas, 
sendo usado na purificação da água, na clarificação de vinhos ou para eliminar odores 
de ambientes. 
Absorção Adsorção 
Extraído de 
https://www.youtube.com/watch?v=djIzXvwIz5U&list=PLeBilA8djZ0QFIoY03b6IGb0xwLxlUtIM 
(em 18/08/2016) 
 Um exemplo simples pode esclarecer a diferença entre os doisefeitos. 
 Se você derramar algum líquido sobre uma mesa e tentar usar uma folha de papel 
sulfite para limpar, espalhará o líquido mais do que o secará. 
O papel sulfite ADSORVE o líquido e não o absorve com facilidade. 
 Para secar o líquido você deverá usar um papel toalha, ou um papel higiênico, ou um 
lenço de papel, ou ainda um pedaço de pano; estes sim conseguem ABSORVER o líquido. 
 Mesmo assim tome cuidado, pois alguns tecidos têm fibras sintéticas e também não 
absorvem muito bem. 
Absorção 
Incrível: mercúrio dissolvendo o ouro 
Extraído de https://www.youtube.com/watch?v=gKxCw889qck (em 11/08/2016) 
Absorção 
Concreto permeável 
https://www.youtube.com/watch?v=ac8oz1lr7Vo (em 17/08/2016) 
Plasma: 
o quarto estado da matéria 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 O plasma é um gás ionizado. 
 
 Para produzi-lo, aquece-se um gás a temperaturas altíssimas de tal forma que os 
elétrons passam a se separar dos átomos criando-se uma sopa de íons positivos 
(átomos sem elétrons, cátions) e de elétrons livres. 
 
 No interior das estrelas, como o nosso Sol, a matéria encontra-se nesse estado. 
O Sol 
 Em razão das enormes 
temperaturas, a matéria nas 
estrelas não forma átomos, 
pois elétrons e núcleos atômicos 
não conseguem se juntar, e, 
obviamente, tampouco se 
formam moléculas. 
 
 A coesão e a integridade das 
estrelas são mantidas pelo 
equilíbrio entre duas tendências 
opostas: a de expansão, devida 
às altíssimas temperaturas, e a de 
contração, devida à sua imensa 
atração gravitacional. 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 O Sol está continuamente ejetando um jato de plasma que atinge a Terra e os 
demais planetas. É o vento solar. Ele se torna ainda mais intenso quando ocorrem 
as tempestades solares. 
 O campo magnético de nosso planeta nos protege do vento solar, embora ele não 
seja tão efetivo nas mais intensas tempestades. 
Concepção artística de uma explosão solar. 
 O vento solar é desviado pelo 
campo magnético da Terra em 
direção aos polos gerando 
o espetacular fenômeno das 
auroras polares: a boreal (norte) 
e a austral (sul). 
 O plasma solar ioniza o ar em 
grandes altitudes produzindo essas 
cortinas brilhantes e esvoaçantes 
Trata-se de um plasma gerando 
outro plasma. 
Aurora vista do espaço. 
https://www.youtube.com/watch?v=Dxx0VAtNSZ8 (em 21/08/2016) 
Auroras polares 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 Em junho de 2016, a NASA divulgou fotos do planeta Júpiter mostrando a ocorrência 
de uma aurora boreal naquele astro. É um fenômeno esperado já que Júpiter tem um 
campo magnético imenso. 
 O plasma surge também durante descargas elétricas atmosféricas. As intensas 
correntes elétricas dos raios (cerca de 28 kA) ionizam o ar produzindo o seu brilho 
característico, o relâmpago. Na verdade, o brilho é produzido quando os elétrons 
arrancados de seus átomos são recapturados e devolvem, na forma de luz, a energia 
cinética extra que haviam recebido. 
 Descargas elétricas 
no espaço não produziriam 
relâmpagos pois não há ar 
para ser ionizado, nem 
qualquer matéria em 
densidade apreciável. 
Obviamente não gerariam 
trovões também. 
 Por essa mesma razão o 
vento solar não é visível, 
apenas detectamos sua 
presença através dos 
efeitos que provoca sobre 
satélites e também quando 
ele adentra a atmosfera. 
 Na formação de arcos elétricos 
(arcos voltaicos), em eletrodos de 
solda e entre circuitos elétricos, há 
ionização do ar e o surgimento de 
plasma. 
 No interior de lâmpadas fluorescentes 
também é formado um plasma através da 
ionização do gás presente em seu interior. 
Pode-se dizer que tais lâmpadas geram 
“relâmpagos controlados”. 
 Sabemos como esses “relâmpagos” podem incomodar se saem do controle. 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/Fluorescent_beat_effect.ogv/220px--
Fluorescent_beat_effect.ogv.jpg (em 21/08/2016) 
 
 O plasma também pode ser 
usado como objeto de decoração 
e como um brinquedo curioso. 
Globo de Plasma 
 O plasma também surge no atrito de objetos sólidos com o ar em altíssimas velocidades 
(hipersônicas); o ar é aquecido a ponto de ionizar-se. Tal situação ocorre quando asteroides 
ou lixo espacial (restos de veículos lançadores e satélites desativados) adentram a nossa 
atmosfera; o plasma gerado na fricção desses bólidos com o ar os consomem, e, em geral, 
os desintegram após percorrerem alguns quilômetros, evitando assim que atinjam o solo 
(felizmente!). 
 
 
 
 O plasma também aparece sob espaçonaves durante o seu retorno ao planeta que se dá 
em incríveis velocidades; esta é uma manobra delicada e perigosa porque se a blindagem 
térmica falhar custará a vida dos astronautas, como já ocorreu com o ônibus espacial 
Columbia da NASA em 2003. 
 
 
 
 Os novíssimos aviões hipersônicos em projeto enfrentarão o mesmo problema. 
https://www.youtube.com/watch?v=sMktaiW9_1M (em 03/08/2016) 
Reentrada de satélite europeu GOCE na atmosfera da Terra 
em novembro/2013 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 Você pode assistir uma manobra de reentrada de dentro da cabine do ônibus 
espacial no link https://www.youtube.com/watch?v=j1vmVJKqUFE (em 03/08/2016) 
Estresse de temperatura sob o escudo térmico do ônibus espacial 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 Reingresso de cápsula 
espacial na atmosfera da 
Terra. 
Plasma: o quarto estado da matéria 
 Para estudar os efeitos de plasma sobre materiais desenvolveram-se os TÚNEIS DE 
VENTO HIPERSÔNICOS que aceleram o ar a velocidades tais que o quarto estado da 
matéria surge no atrito com um protótipo ou amostra. 
 No Brasil temos um Túnel de Vento Hipersônico instalado no Centro Técnico 
Aeroespacial (CTA) de São José dos Campos/SP, e aqui representado. 
https://www.youtube.com/watch?v=yevf3lsFIns (em 11/08/2016) 
https://www.youtube.com/watch?v=rGcd7Vh-J5A (em 11/08/2016) 
Veja mais detalhes em: 
https://www.youtube.com/watch?v=2nUEI5KogDE (em 08/08/2016) 
Túnel de Vento Hipersônico da Agência Espacial Europeia (ESA) 
Plasma: o quarto estado da matéria 
https://www.youtube.com/watch?v=5dovW51PXlI (em 10/08/2016) 
 Na área industrial utiliza-se o plasma para usinagem devido às suas altíssimas 
temperaturas que permitem realizar cortes consideravelmente limpos e precisos. 
Plasma: o quarto estado da matéria 
“terra” 
“água” 
“ar” “fogo” 
 Olhando para a figura anterior dos quatro estados da matéria não há como não se 
lembrar da antiga concepção dos “quatro elementos da natureza”: 
 Já se sabe há muito tempo que essa associação simplista é incompleta e incorreta, mas 
devido a algumas confusões é preciso afirmar que: 
 
 Fogo NÃO É Plasma 
 Fogo não é Matéria, portanto, Fogo não é Plasma. 
 
 Fogo pode produzir Plasma. 
 
 O fogo é a manifestação perceptível de uma violento processo de conversão de energia 
química em energia térmica e em energia luminosa. Uma reação química exoérgica e 
exotérmica. 
 
 Não ocorre qualquer ionização mas sim uma rápida e continuada reação de oxirredução 
(troca de elétrons) entre as moléculas do comburente e do combustível, resultando em 
moléculas de substâncias diferentes (CO, CO2, H2O, etc.). 
 
 Essa troca acelerada de elétrons produz emissão de radiação: a luz visível característica 
do fogo e também a invisível emanação em infravermelho. 
 
 Esse mesmotipo de reação acontece no interior das células para fornecer a energia 
necessária às atividades dos seres vivos. Há uma “queima controlada” na qual a glicose 
(açúcar), obtida dos alimentos, é combinada com o gás oxigênio, obtido na respiração, 
liberando a energia que é captada por outras moléculas, através de um engenhoso e 
complicado processo (o ciclo de Krebbs). Essa energia é depois empregada nas várias 
funções desempenhadas pelas células e pelos tecidos. Também ocorre a liberação de CO2 
e H2O como resíduos dessas reações. Essa é a nossa verdadeira “chama interior”. 
Bibliografia 
http://www.infoescola.com/fisica/coesao-e-adesao-da-agua/ (em 23/05/2016) 
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/forcas-coesao-aderencia.htm (em 31/07/2016) 
http://www.alfaconnection.pro.br/fisica/fisicoquimica/tensao-superficial/conceitos-
basicos/ (em 11/08/2016) 
http://www.alfaconnection.pro.br/fisica/fisicoquimica/tensao-superficial/tensoativos/ 
(em 11/08/2016) 
http://www.infoescola.com/fisica/capilaridade/ (em 11/08/2016) 
http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_T01_05.asp (em 11/08/2016)