CAPILARIDADE
Uma das substâncias mais corriqueiras
e abundantes, a água, e, indubitavelmente primordial para a existência da
vida. Costumamos considerá-la um
elemento simples e desprovido de características heterodoxas. Claro como a água
é uma expressão corrente e paradigmática para servir de parâmetro quando
pretendemos nos referir a algo que não deva nos surpreender com
idiossincrasias, nada menos coerente com suas características. Na realidade,
pode ser comparada com uma adolescente rebelde que se compraz em agir fora dos
cânones da Mãe Natureza e não o faz sem motivos que, em vez de merecer rerimendas,
possibilitam a própria existência da vida em nosso planeta. Pretendemos arrolar
alguns desvios de padrão essenciais e o faremos de maneira aleatória.
Iniciaremos desmitificando um provérbio assaz arraigado:
“Fogo morro acima,e água morro abaixo,
ninguém segura”.
A ÁGUA, QUANDO SE FAZ NECESSÁRIO,
DESAFIA A LEI DA GRAVIDADE E SOBE.
A capilaridade propicia esta
possibilidade e é fácil de comprovar. Dobre um guardanapo de papel e mergulhe-o
num líquido, aos poucos a umidade subirá a olhos vistos.
É este princípio que permite à
seiva absorvida pelas raízes subir até a ultima folha dos vegetais.
Animais possuem artérias e veias
com calibres de diversos diâmetros e o sangue é impulsionado pela pressão
originada nos batimentos cardíacos, as plantas não dispõem deste órgão. Em
parte pela pressão nas raízes e sucção das folhas ao evaporarem água, porém, primordialmente
por capilaridade. Líquidos que molham as paredes dos capilares tendem a
ascender e o fazem até a última folha da sequoia General Sherman.
Não detalhamos os sistemas xilema
e floema que os compõem, seria pertinente a um tratado sobre botânica. Em
passant, xilemas são capilares do centro lenhoso e floemas sob a casca.
COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA
A maioria dos líquidos se dilata
com o aumento de temperatura e contrai com a diminuição, de maneira uniforme,
que pode ser medida e calculada pelo coeficiente de dilatação térmica. A água
se comporta de maneira anômala entre 0°C e 4°C, neste intervalo ela se CONTRAI
com a elevação da temperatura, aumentando consequentemente a densidade,
alcançando o máximo em 4°C. A partir deste ponto inicia um processo de
DILATAÇÃO.
A maioria das substâncias tem
maior densidade quando em estado sólido e, consequentemente, SUBMERGEM. A água,
ao atingir 0°C, ponto de congelamento, se dilata e, consequentemente,
O gelo FLUTUA.
Esta anomalia tem como corolário
dois importantes aspectos na distribuição e apresentação do potencial hídrico
do planeta:
1.
Sendo MENOS DENSO
que a água, o gelo, ao se formar NÃO IMERGE, se o fizesse, uma nova
camada se formaria e imergiria, e outra... outra..., outra, até congelar por inteiro
o volume da água, fosse lago, rio ou mar, impossibilitando a vida aquática e
formaria geleiras eternas. Sendo subsidiariamente isolante térmica, a camada
superficial de gelo isola a água
subjacente do frio atmosférico.
2.
Tendo sua densidade máxima em 4°C, ao chegar a esta
temperatura se desloca para o fundo dos mares e oceanos onde permanece,
mantendo temperatura constante em vastas regiões, não se misturando com as água
superficiais pois não sendo boa condutora térmica (o calor não se difunde por
condução, apenas por convecção).O habitat se torna favorável para a
proliferação da vida dos seres aquáticos que não sofrem variações térmicas.
Superfusão
A
superfusão é um fenômeno que se constitui quando uma substância está em estado
líquido e em temperatura abaixo da própria temperatura de solidificação. Com
base no diagrama podemos observar que o trecho AE representa o resfriamento do
líquido, mesmo com o trecho estando em superfusão.
Ao
ocorrer esta variação o sistema sofre solidificação de uma parte do total da massa. Ao solidificar libera o
calor que fica armazenado no próprio sistema, provocando um grande aquecimento
e o retorno à temperatura de solidificação.
Embora
a maioria das pessoa não alie o fenômeno fisico-químico da superfusão a este
nome, poucos o desconhecem. Quando introduzimos uma garrafa no congelador para
um rápido resfriamento e ultrapassamos o tempo conveniente, três coisas podem
acontecer:
1. O líquido congela a dilatação e provoca o estouro da
garrafa;
2. se removida a tempo, ao ser aberta , congela
instantaneamente, podendo ou não ocorrer o
rompimento do vasilhame;
3. se a uma temperatura inferior a 0°C, for manuseada com
delicadeza e sem pancadas, mesmo que mínimas, o líquido pode ser despejado no
copo, onde congelará de imediato. O fenômeno da superfusão só ocorre após uma
perturbação ou acréscimo de qualquer corpo estranho no líquido.
Água acima de 100°c
A
temperatura de ebulição da água destilada, ao nível do mar, é de 100°C em
condições normais, pode variar se houver a intercorrência de fatores ambientais
ou provocados. No cume do Everest, onde a pressão atmosférica é menor, ferve em
temperatura inferior, dentro duma panela de pressão, ao contrário, exige maior
temperatura o que permite a cocção mais rápida dos alimentos.
Advirto
para o perigo de aquecermos água ou outro líquido dentro um forno de
micro-ondas, pode se elevar a mais de 100°C sem entrar em ebulição e, ao ser
retirado do aparelho evaporar instantaneamente e, literalmente, explodir
atingindo quem esteja manipulando.
Explicação:
Quando
aquecida numa vasilha o calor vem do exterior e, por convecção, aquece a água
de baixo para cima, do exterior para o interior. Inicia formando pequenas
bolhas de vapor que vão, paulatinamente se avolumando até homogeneizar a temperatura de toda a massa líquida. Num
forno de micro-ondas todo o conjunto é aquecido enquanto permanece em repouso
até que seja deslocado. Neste momento ocorre o fenômeno, oposto ao da
superfusão. Como os modernos aparelhos possuem prato giratório que provoca
instabilidade o perigo minimiza, de qualquer maneira, deve-se ter extremo
cuidado ao utilizar este eletrodoméstico.
Regelo
Se comprimirmos
gelo com pressão suficiente, neste ponto ele se liquefaz mesmo abaixo de 0°C,
cessada a pressão solidifica nova e espontaneamente.
Tymball
realizou uma experiência fácil de repetir e que comprova plenamente o fenômeno:
Apoia-se
uma barra de gelo nas extremidades e com um arame e duas garrafas pet cheias
d’água exercemos pressão no centro. O gelo pressionado pelo arame liquefaz, o
arame penetra na barra e a água volta a solidificar. Se o arame continuar
avançando até o fim da barra, cairá mas o gelo já terá se regenerado, apenas um
traço demarcará o trajeto percorrido pelo arame. Se interrompermos a pressão, o
arame restará preso ao gelo.
Pressão osmótica
Há muitas modalidades de pressão, naturais ou provocadas.
Atmosférica, submarina, pneumática, arterial...
Vamos nos ater à OSMÓTICA que tem uma importância exponencial no
equilíbrio hidrostático dos seres vivos. Os vasos comunicantes nos dão uma
deturpada ideia que apenas possa haver equilíbrio quando os níveis do líquido
estejam em altura equivalente, há contudo o fenômeno regido pela pressão
osmótica que permite uma estabilização desnivelada.
No primeiro caso os recipientes são interligados por dutos
livres de quaisquer interferências. Se interpusermos uma membrana semipermeável,
líquidos com solutos de concentração diversa homogeneizarão no sentido de
equalizar a concentração e não a altura da coluna. O equilíbrio será obtido com
a migração do solvente no sentido do menos para o mais concentrado. A membrana
permitirá a passagem do solvente (água ou outro líquido) e barrará o soluto
(açúcar, sal...). As imagens a seguir permitirão a compreensão do fenômeno
melhor que quaisquer palavras.
Jayme José de Oliveira disse: 
