1- INTRODUÇÃO
Usando apenas uma laranja e um pouco de óleo de cozinha é possível fazer uma vela que brilha de um jeito muito interessante no escuro. O “segredo” desta experiência é o fenômeno da capilaridade, que faz com que líquidos tenham a tendência de preencher tubos muito pequenos. Isso acontece nas velas, por exemplo, em que a parafina líquida percorre o pavio, vencendo a força da gravidade.
A capilaridade existe porque existe uma atração entre as moléculas dos líquidos e dos sólidos. Esse fenômeno é muito importante para as plantas, pois ajuda na circulação de líquidos dentro delas.
A experiência da vela de laranja aproveita os canais microscópicos da laranja para usar o fenômeno da capilaridade: o óleo penetra no pavio e sobe, formando uma vela.
A Proposta Curricular de Ciências do Ensino Fundamental - 6º a 9º Ano, do Estado de Minas Gerais, com base nas diretrizes dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), prevê o que a temática a Capilaridade ou ação capilar, seja trabalhada em diferentes tópicos para o entendimento dos princípios biológicos possibilitando que os alunos tenham uma visão de ciência próxima da sua realiade explorando os conteúdos da forma mais didática possível.
Na perspectiva da contextualização de conteúdos e de experimentações investigativas propomos uma experiência de física e biologia, com o objetivo de conseguir demonstrar com perfeição a propriedade física que os fluidos têm de subirem ou descerem em tubos extremamente finos e vai explicar porque o líquido flui mesmo contra a força da gravidade e os fundamentos científicos envolvidos nestes fenômenos.
1.1.EMBASAMENTO TEÓRICO:
Recebe o nome de capilaridade a tendência que algumas substâncias apresentam de subirem ou descerem por paredes de tubos finos (tubos capilares) ou de se deslocar por curtos espaços existentes em materiais porosos, como tecidos de algodão ou esponjas. Esse mecanismo permite que os fluidos se desloquem ainda que estejam contra a força gravitacional.
Um líquido, ao entrar em contato com uma superfície sólida, é submetido a duas forças contrárias entre si: a coesão e a adesão. A coesão é o fenômeno capaz de manter as moléculas do líquido unidas (atração intermolecular); já a adesão consiste na atração das moléculas do líquido com as moléculas do tubo sólido. Sendo assim, quando estão dentro do tubo, as moléculas do líquido conseguem se aderir às paredes internas do tubo por adesão e arrastam as demais moléculas por coesão, e resulta no fenômeno da capilaridade.
O líquido pára de se deslocar pelo tubo capilar no momento em que a adesão passa a ser menor que a força de coesão. A altura atingida pelo líquido no interior do tubo depende do diâmetro do capilar: conforme aumenta o diâmetro do tubo, menor é o número de moléculas de líquido que se aderem à parede em relação às que são arrastadas para cima por coesão. Dessa forma, sabendo quanto mede o diâmetro de um tubo é possível calcular a altura que o líquido alcançará em seu interior, graças às forças de capilaridade.
2. MATERIAIS NECESSÁRIOS:
- Laranja
- Óleo de cozinha
- Faca
- Tesoura
- Isqueiro
3. PROCEDIMENTO
Para começar, corte a laranja ao meio. Se quiser fazer uma vela mais alta, corte uma parte maior que a outra.
Com a tesoura, faça cortes em volta do miolo branco da laranja. É necessário tomar cuidado para não cortar a base desse miolo. Faça cortes também entre a casca e a polpa.
Com o dedo, retire toda a polpa deixando a laranja praticamente branca, com uma espécie de pavio no centro.
Deixe a laranja secando por uns dois dias ou use um secador para agilizar o processo. Se for possível colocar no sol, melhor. Ela estará pronta quando estiver seca. Se estiver úmida, não funciona.
Encha a laranja de óleo, deixando cerca de três milimetros de pavio. Se o pavio estiver muito grosso, corte um pouco. O ideal é ter um pavio de uns três mm de diâmetro. Mais do que isso, é difícil de acender e gera fuligem.
Espere o óleo subir no pavio e o acenda usando um isqueiro. Tenha paciência, pois demora bastante tempo para o fogo pegar. Tome cuidado para não queimar a mão no isqueiro, pois as partes metálicas dele podem ficar muito quentes.
A chama da vela aumenta ao longo do tempo. Uma laranja cheia de óleo dura cerca de seis horas, podendo ser recarregada durante esse tempo.
Nas plantas, a capilaridade atua no deslocamento da seiva bruta, desde as raízes, onde ela é absorvida do solo, até o topo das árvores. É também possível observar o fenômeno da capilaridade nas gotas de água da chuva que molham o pára-brisa de um veículo parado e não escorrem, ou na absorção da água por um guardanapo, por exemplo.
Para observar um pouco do mecanismo de capilaridade pode ser feita uma experiência com flores brancas e corantes alimentícios. Basta fazer uma mistura de água com bastante corante (de preferência nas cores azul ou vermelha) e mergulhar as hastes das flores brancas nessa solução (como num jarro de flores). Depois de alguns minutos, essas flores ganharão a cor do corante em que foram submersas. Isso ocorre devido ao fenômeno de capilaridade, que faz com que a água corada seja conduzida até as pétalas das flores, colorindo-as também.
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