Adesão física: em que consiste e exemplos

A adesão física é um conceito que se refere à capacidade de um material ou substância aderir ou se ligar a outra superfície de forma física, sem a necessidade de qualquer tipo de ligante químico. Essa adesão pode ocorrer devido a forças intermoleculares, como a força de Van der Waals, ou devido a fatores físicos como a rugosidade da superfície.

Existem diversos exemplos de adesão física na natureza e no dia a dia, como a aderência de geckos às superfícies verticais devido às forças intermoleculares em suas patas, a adesão de uma ventosa em uma superfície lisa devido à diferença de pressão interna e externa, ou até mesmo a aderência de um adesivo dupla face em uma superfície devido à sua rugosidade.

A adesão física é um fenômeno importante em diversas áreas, como a indústria de materiais, a medicina e a tecnologia, sendo estudada e explorada para o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias adesivas.

Qual é a definição de coesão física e qual sua importância na física?

A coesão física é a capacidade de um material de permanecer unido e resistir à separação. Ela está relacionada à força de atração entre as moléculas do material, mantendo-as juntas. A coesão é essencial na física, pois influencia diretamente nas propriedades mecânicas e no comportamento dos materiais.

Quando falamos de adesão física, estamos nos referindo à capacidade de um material de se ligar a outra superfície, formando uma união sólida. A adesão física é importante em diversas áreas, como na indústria, na medicina e na construção civil. Ela permite a criação de produtos duráveis e seguros, além de possibilitar a fabricação de novos materiais com propriedades específicas.

Um exemplo de adesão física é a cola, que se adere à superfície de diferentes materiais, criando uma ligação forte. Outro exemplo é o velcro, que utiliza adesão física para unir duas partes distintas. Esses são apenas alguns exemplos que demonstram a importância da adesão física no nosso dia a dia.

Qual é o nome dado à força de adesão entre duas superfícies?

A adesão física é o fenômeno que ocorre quando duas superfícies entram em contato e ficam unidas devido à força de adesão. Essa força é conhecida como força de atrito, que é responsável por manter as superfícies unidas, mesmo que não haja nenhum tipo de cola envolvida.

Essa força de adesão é resultado da interação entre as moléculas das superfícies, que se atraem e se prendem umas às outras. Quanto maior a área de contato entre as superfícies, maior será a força de adesão.

Um exemplo comum de adesão física é quando colocamos um copo de vidro sobre uma mesa. A força de adesão entre o vidro e a mesa impede que o copo deslize facilmente, mantendo-o no lugar. Outro exemplo é quando caminhamos sobre o chão, onde a força de atrito entre nossos sapatos e o piso nos impede de escorregar.

Portanto, a adesão física é um fenômeno presente em nosso dia a dia, que ocorre devido à força de adesão entre duas superfícies. Essa força de adesão, também conhecida como força de atrito, é responsável por manter as superfícies unidas e evitar escorregões indesejados.

Exemplos de capilaridade e sua importância para a biologia e química.

A capilaridade é um fenômeno físico que ocorre devido à atração entre as moléculas de um líquido e as paredes de um tubo capilar, permitindo que o líquido suba ou desça contra a força da gravidade. Este fenômeno é essencial para diversos processos biológicos e químicos, desempenhando um papel fundamental em sistemas vivos e em laboratórios.

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Na biologia, a capilaridade é responsável pelo transporte de água e nutrientes nas plantas, garantindo que todas as partes do organismo recebam o suprimento necessário. Além disso, a capilaridade é crucial na circulação sanguínea dos animais, permitindo que o sangue seja distribuído por todo o corpo de forma eficiente.

Na química, a capilaridade é explorada em diversas técnicas laboratoriais, como a cromatografia em papel e a espectroscopia de absorção capilar, que utilizam a capilaridade para separar e analisar substâncias. Este fenômeno também é importante em processos industriais, como a fabricação de tintas e vernizes, em que a capilaridade é utilizada para garantir a aderência das substâncias às superfícies.

Adesão física: em que consiste e exemplos.

A adesão física é o fenômeno de atração entre moléculas de substâncias diferentes, resultando na formação de uma ligação superficial. Este tipo de adesão é responsável por diversas propriedades físicas e químicas dos materiais, como a coesão, a molhabilidade e a resistência ao atrito.

Um exemplo comum de adesão física é a tensão superficial da água, que é resultado da atração entre as moléculas de água na superfície. Esta adesão faz com que a água forme gotas e se comporte de forma peculiar em superfícies sólidas, como no caso de um copo com água transbordando.

Outro exemplo de adesão física é a capacidade de alguns insetos de caminharem sobre a água sem afundar. Isso ocorre devido à adesão entre as patas do inseto e a superfície da água, que cria uma tensão superficial capaz de suportar o peso do inseto.

Diferença entre coesão e adesão: características e aplicações na química e física.

A coesão e a adesão são duas propriedades físicas fundamentais que desempenham papéis importantes em diferentes áreas da ciência, como a química e a física. A coesão se refere à capacidade de uma substância de se manter unida, enquanto a adesão se refere à capacidade de uma substância de se ligar a outra substância.

Na química, a coesão é a força que mantém as moléculas de uma substância juntas. Por exemplo, a coesão da água é responsável pela formação de gotas. Já a adesão é a capacidade de uma substância de aderir a outra substância. Um exemplo disso é a água aderindo a uma superfície sólida, como o vidro.

Na física, a coesão é a força que mantém os átomos de uma substância unidos, formando um material sólido. Por outro lado, a adesão é a força que mantém duas substâncias diferentes juntas, como a adesão entre um ímã e um pedaço de metal.

Em resumo, a coesão refere-se à força que mantém as moléculas ou átomos de uma substância unidos, enquanto a adesão refere-se à força que mantém duas substâncias diferentes juntas. Ambas as propriedades desempenham papéis importantes em diversas aplicações na química e física, como na formação de gotas de água, na adesão de materiais e na coesão de sólidos.

Adesão física: em que consiste e exemplos

A adesão física é a ligação entre duas ou mais superfícies do mesmo material ou de material diferente quando contactado. É produzido pela força de atração de Van der Waals e pelas interações eletrostáticas que existem entre moléculas e átomos de materiais.

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As forças de Van der Waals estão presentes em todos os materiais, são atraentes e se originam de interações atômicas e moleculares. As forças de Van der Waals são devidas aos dipolos induzidos ou permanentes criados nas moléculas pelos campos elétricos das moléculas vizinhas; ou pelos dipolos instantâneos de elétrons ao redor dos núcleos atômicos.

Adesão física: em que consiste e exemplos 1

Três M & Ms estão paralisadas [Por fletcherjcm (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:M%26M%27s_(2559890506).jpg)]

As interações eletrostáticas são baseadas na formação de uma dupla camada elétrica quando dois materiais entram em contato. Essa interação produz uma força de atração eletrostática entre os dois materiais, ao trocar elétrons, chamada força de Coulomb.

A adesão física faz com que o líquido adira à superfície sobre a qual repousa. Por exemplo, quando a água é colocada em um copo, uma película fina e uniforme é formada na superfície devido às forças de adesão entre a água e o copo. Essas forças agem entre as moléculas do copo e as moléculas da água e mantêm a água na superfície do copo.

O que é adesão física?

A adesão física é a propriedade da superfície dos materiais que lhes permite permanecer juntos quando em contato. Está diretamente relacionado à energia livre de superfície ( ΔE ) no caso de adesão sólido-líquido.

No caso de adesão líquido – líquido ou líquido – gás, a energia livre de superfície é denominada tensão interfacial ou superficial.

Energia livre de superfície é a energia necessária para gerar uma unidade de área de superfície do material. O trabalho de adesão (adesão) pode ser calculado a partir da energia livre de superfície de dois materiais.

O trabalho de adesão é definido como a quantidade de energia fornecida a um sistema para quebrar a interface e criar duas novas superfícies.

Quanto maior o trabalho de adesão, maior a resistência à separação das duas superfícies. O trabalho de adesão mede a força da atração entre dois materiais diferentes quando em contato.

Equações

A energia livre de separação de dois materiais, 1 e 2, é igual à diferença entre energia livre após a separação ( γ final ) e energia livre antes da separação ( γ inicial ).

ΔE = W 12 = γ final – γ inicial = γ 1 + γ 2 – γ 12 [1]

γ 1 = energia livre de superfície do material 1

γ 2 = energia livre de superfície do material 2

A quantidade W 12 é o trabalho de adesão que mede a resistência de adesão dos materiais.

γ 12 = energia livre interfacial

Quando a adesão está entre um material sólido e um material líquido, o trabalho de adesão é:

W SL = γ S + γ LV – γ SL [2]

γ S = energia livre de superfície do sólido em equilíbrio com seu próprio vapor

γ LV = energia livre de superfície do líquido em equilíbrio com o vapor

W SL = trabalho de adesão entre o material sólido e o líquido

γ 12 = energia livre interfacial

A equação [2] é escrita com base na pressão de equilíbrio (π equil ) que mede a força por unidade de comprimento das moléculas adsorvidas na interface.

π equil = γ S – γ SV [3]

γ SV = energia livre de superfície do sólido em equilíbrio com o vapor

W SL = π equil + γ SV + γ LV – γ SL [4]

Substituindo γ SV – γ SL = γ LV cos θ C na equação [4] resulta

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W SL = π equil + γ SL (1 + cos θ C ) [5]

θ C é o ângulo de contato de equilíbrio entre uma superfície sólida, uma gota de líquido e vapor.

Adesão física: em que consiste e exemplos 2

Ângulo de contato trifásico, líquido e gás sólido. [Por Joris Gillis ~ commonswiki (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Contact_angle.svg)]

A equação [5] mede o trabalho de adesão entre uma superfície sólida e uma superfície líquida devido à força de adesão entre as moléculas de ambas as superfícies.

Exemplos

Adesão do pneu

A adesão física é uma característica importante da avaliação da eficiência e segurança dos pneus. Sem uma boa adesão, os pneus não podem acelerar, frear o veículo ou ser direcionados de um lugar para outro, e a segurança do motorista pode ser comprometida.

A aderência do pneu é devida à força de atrito entre a superfície do pneu e a superfície do pavimento. Alta segurança e eficiência dependerão da adesão em diferentes superfícies, ásperas e escorregadias, e em diferentes condições atmosféricas.

Por esse motivo, a engenharia automotiva avança todos os dias na obtenção de projetos de pneus adequados que permitem uma boa adesão, mesmo em superfícies molhadas.

Adesão de placas de vidro polido

Ao entrar em contato com duas placas de vidro polidas e umedecidas, elas experimentam uma adesão física que é observada no esforço que deve ser aplicado para superar a resistência de separação das placas.

As moléculas de água se ligam às moléculas da placa superior e também aderem à placa inferior, impedindo a separação das duas placas.

As moléculas de água têm forte coesão entre si, mas também mostram forte adesão às moléculas de vidro devido a forças intermoleculares.

Adesão física: em que consiste e exemplos 3

Adesão de duas placas com um líquido [Por Emmanuelle rio slr (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AdhesionCapillaire.jpg)]

Adesão dentária

Um exemplo de adesão física é uma placa dentária presa a um dente que geralmente é colocada em tratamentos dentários restauradores. A adesão se manifesta na interface entre o material adesivo e a estrutura do dente.

A eficiência na colocação de esmaltes e dentinas nos tecidos dentários e na incorporação de estruturas artificiais, como cerâmicas e polímeros que substituem a estrutura dentária, dependerá do grau de adesão dos materiais utilizados.

Adesão de cimento com estruturas

Uma boa adesão física do cimento às estruturas de tijolo, alvenaria, pedra ou aço manifesta-se em alta capacidade de absorver a energia proveniente de tensões normais e tangenciais à superfície que une o cimento às estruturas, ou seja, Uma alta capacidade de suportar cargas.

Para obter uma boa aderência, na união do cimento com a estrutura, é necessário que a superfície sobre a qual o cimento será colocado tenha absorção suficiente e que a superfície seja suficientemente rugosa. A falta de adesão se traduz em fissuras e desprendimento do material aderido.

Referências

  1. Lee, L. H. Fundamentos de adesão. Nova York: Plenium Press, 1991, p. 1-150.
  2. Pocius, A V. Adesivos, Capítulo 27. [aut. livro] Mark JE. Manual de Propriedades Físicas dos Polímeros. Nova York: Springer, 2007, p. 479-486.
  3. Israelachvili, J N. Forças intermoleculares e de superfície. San Diego, CA: Academic Press, 1992.
  4. Relação entre forças de adesão e atrito. Israelachvili, JN, Chen, You-Lung e Yoshizawa, H. 11, 1994, Journal of Adhesion Science and Technology, Vol. 8, p. 1231-1249.
  5. Princípios de colóide e química de superfície. Hiemenz, PC e Rajagopalan, R. Nova Iorque: Marcel Dekker, Inc., 1997.

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