O documento discute o fenômeno da capilaridade em materiais porosos, explicando que a capilaridade ocorre devido às forças de adesão e coesão entre os líquidos e as superfícies sólidas. A capilaridade causa o movimento do líquido para cima ou para baixo em tubos finos e afeta processos como a absorção de umidade no solo e no concreto.

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Controle de Obras
Mecânica dos solos
Prof. Ilço Ribeiro Jr
• Tensões de Capilaridade

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Em Física, chama-se capilaridade à
propriedade dos fluídos de subir ou
descer em tubos muito finos.
Esta capacidade de subir ou descer
resulta da capacidade de o líquido
molhar ou não a superfície do tubo.
Mas...o que é Capilaridade?

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Revisão de Conceitos: Tensão Superficial
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
Fa
∑F = 0
∑F ≠ 0
Tensão superficial é um
efeito que ocorre na
camada superficial de
um líquido que leva a
Fa sua superfície a se
comportar como uma
membrana elástica.
∑F ≠ 0
Esta força para o lado
e para baixo cria a
tensão na superfície,
que faz a mesma
comportar-se como
uma película elástica.

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O que faz com que a água suba é o seguinte: a molécula do
tubo que está imediatamente acima da superfície do líquido.
O molécula do tubo atrai o líquido que começa a subir
alinhando-se a essa molécula que o atraiu. Quando isso
acontece, a molécula imediatamente acima começa a atrair
o líquido e o ciclo se repete.

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Quando um líquido entra em contacto com uma superfície
sólida, este vai ser sujeito a dois tipos de forças que atuam
em sentidos contrários: a força de adesão, e a força de
coesão.
Fadesão
Fcoesão
Quando: Fadesão > Fcoesão
O líquido molha o
sólido 0 > α > 90º

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Fadesão
Fcoesão
Quando: Fadesão < Fcoesão
90 > α > 180º
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O mercúrio afasta da parede,
formando menisco convexo

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Revisão:
Vasos Comunicantes

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Voltemos à Capilaridade!
Capilaridade é a propriedade dos
fluídos de subir ou descer em tubos
muito finos.

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R = Raio de curvatura do
menisco
r = raio do capilar
σ = tensão superficial
p = pressão resultante para
superfície esférica (Laplace)
α = ângulo de contato

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f
Fg
f = força devido a pressão de Laplace;
r = raio do capilar (tubo);
σ = tensão superficial;
p = pressão resultante para superfície
esférica;
α = ângulo de contato;
g = aceleração gravitacional;
ρ = densidade do líquido.
Igualando as equações:

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Exemplo de ensaio de capilaridade em areia

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Microestrutura do concreto

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Microestrutura do solo

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Microestrutura 3D de um material poroso

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Mas...onde encontramos a
capilaridade?

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