FORÇA DE COESÃO: CARACTERÍSTICAS EM SÓLIDOS, LÍQUIDOS, GASES - FISICA - 2025

As forças coesivas são forças intermoleculares de atração que as mantêm juntas com outras moléculas. Dependendo da intensidade das forças de coesão, uma substância está no estado sólido, líquido ou gasoso. O valor das forças de coesão é uma propriedade intrínseca de cada substância.

Essa propriedade está relacionada à forma e estrutura das moléculas de cada substância. Uma característica importante das forças de coesão é que elas diminuem rapidamente com o aumento da distância. Então, as forças de coesão são chamadas de forças de atração que existem entre as moléculas de uma mesma substância.

Ao contrário, as forças repulsivas são aquelas que resultam da energia cinética (energia devida ao movimento) das partículas. Essa energia faz com que as moléculas estejam em movimento constante. A intensidade desse movimento é diretamente proporcional à temperatura em que a substância se encontra.

Para causar a mudança de estado de uma substância é necessário elevar sua temperatura por meio da transmissão de calor. Isso faz com que as forças repulsivas da substância aumentem, o que no caso pode acabar pressupondo que a mudança de estado ocorra.

Por outro lado, é importante e necessário distinguir entre coesão e adesão. A coesão é devida às forças de atração que ocorrem entre partículas adjacentes da mesma substância; em vez disso, a adesão é o resultado da interação que ocorre entre superfícies de diferentes substâncias ou corpos.

Essas duas forças aparecem relacionadas em vários fenômenos físicos que afetam os líquidos, portanto, um bom entendimento de ambos é importante.

Características em sólidos, líquidos e gases

Em sólidos

Em geral, em sólidos as forças de coesão são muito altas e ocorrem fortemente nas três direções do espaço.

Desse modo, se uma força externa é aplicada a um corpo sólido, apenas pequenos deslocamentos das moléculas ocorrem entre eles.

Além disso, quando a força externa desaparece, as forças de coesão são fortes o suficiente para retornar as moléculas à sua posição original, recuperando a posição anterior à aplicação da força.

Em líquidos

Pelo contrário, em líquidos as forças de coesão são altas apenas em duas das direções espaciais, enquanto são muito fracas entre as camadas de fluido.

Assim, quando uma força é aplicada em uma direção tangencial em um líquido, essa força quebra as ligações fracas entre as camadas. Isso faz com que as camadas do líquido deslizem umas sobre as outras.

Mais tarde, quando a aplicação da força é concluída, as forças de coesão não são fortes o suficiente para retornar as moléculas do líquido à sua posição original.

Além disso, a coesão em líquidos também se reflete na tensão superficial, causada por uma força desequilibrada direcionada para o interior do líquido, agindo sobre as moléculas da superfície.

Da mesma forma, a coesão também é observada quando ocorre a transição do estado líquido para o estado sólido, devido ao efeito da compressão das moléculas do líquido.

Em gases

Nos gases, as forças de coesão são desprezíveis. Desse modo, as moléculas do gás estão em constante movimento, pois, no caso delas, as forças de coesão são incapazes de mantê-las unidas.

Por esse motivo, nos gases as forças de coesão podem ser apreciadas apenas quando ocorre o processo de liquefação, que ocorre quando as moléculas gasosas são comprimidas e as forças de atração são fortes o suficiente para que ocorra a transição de estado. gasoso para o estado líquido.

Exemplos

As forças de coesão freqüentemente combinam com as forças de adesão para dar origem a certos fenômenos físicos e químicos. Assim, por exemplo, as forças de coesão juntamente com as forças de adesão tornam possível explicar alguns dos fenômenos mais comuns que ocorrem em líquidos; É o caso do menisco, tensão superficial e capilaridade.

Portanto, no caso de líquidos, é necessário distinguir entre as forças de coesão, que ocorrem entre as moléculas de um mesmo líquido; e as de adesão, que ocorrem entre as moléculas do líquido e do sólido.

Tensão superficial

A tensão superficial é a força que ocorre tangencialmente e por unidade de comprimento na borda da superfície livre de um líquido que está em equilíbrio. Essa força contrai a superfície do líquido.

Em última análise, a tensão superficial ocorre porque as forças nas moléculas do líquido são diferentes na superfície do líquido e no interior.

Menisco

Menisco é a curvatura que se cria na superfície dos líquidos quando estão confinados em um recipiente. Esta curva é produzida pelo efeito que a superfície do recipiente que o contém tem sobre o líquido.

A curva pode ser convexa ou côncava, dependendo se as forças entre as moléculas do líquido e as do recipiente são atrativas, como é o caso da água e do vidro, ou repulsivas, como ocorre entre o mercúrio e o vidro..

Capilaridade

Capilaridade é uma propriedade dos fluidos que lhes permite subir ou descer por um tubo capilar. É a propriedade que permite, em parte, a ascensão da água no interior das plantas.

Um líquido sobe pelo tubo capilar quando as forças de coesão são menores do que as de adesão entre o líquido e as paredes do tubo. Desta forma, o líquido continuará subindo até que o valor da tensão superficial seja igual ao peso do líquido contido no tubo capilar.

Pelo contrário, se as forças de coesão forem maiores do que as forças de adesão, a tensão superficial irá baixar o líquido e a forma de sua superfície será convexa.

Referências

1. Coesão (Química) (nd). Na Wikipedia. Obtido em 18 de abril de 2018 em en.wikipedia.org.
2. Tensão superficial (nd). Na Wikipedia. Obtido em 18 de abril de 2018 em en.wikipedia.org.
3. Capilaridade (nd). Na Wikipedia. Obtido em 17 de abril de 2018 em es.wikipedia.org.
4. Ira N. Levine; Volume 1 de "Físico-química"; Quinta edição; 2004; Mc Graw Hillm.
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