ENEM 2019 — questão 131 de Física
Enunciado em texto
Um experimento simples, que pode ser realizado com materiais encontrados em casa, é realizado da seguinte forma: adiciona-se um volume de etanol em um copo de vidro e, em seguida, uma folha de papel. Com o passar do tempo, observa-se um comportamento peculiar: o etanol se desloca sobre a superfície do papel, superando a gravidade que o atrai no sentido oposto, como mostra a imagem. Para parte dos estudantes, isso ocorre por causa da absorção do líquido pelo papel.
[Figura: copo de vidro cilíndrico com etanol no fundo e uma folha de papel de filtro apoiada verticalmente dentro dele, com a parte de baixo mergulhada no líquido.]
Do ponto de vista científico, o que explica o movimento do líquido é a
a) evaporação do líquido.
b) diferença de densidades.
c) reação química com o papel.
d) capilaridade nos poros do papel.
e) resistência ao escoamento do líquido.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O fato que precisa ser explicado: o etanol sobe pelo papel, contra a gravidade. Qualquer explicação que não produza uma força para cima está descartada de saída.
O mecanismo é a capilaridade. O papel de filtro é feito de uma malha de fibras de celulose com poros microscópicos entre elas — na prática, um feixe de tubinhos finíssimos, os capilares.
Dentro de cada poro disputam duas forças:
• Adesão — atração entre as moléculas do etanol e a celulose da parede;
• Coesão — atração das moléculas de etanol entre si.
Quando a adesão vence a coesão, o líquido "molha" a parede e o menisco fica côncavo. A tensão superficial então puxa a coluna inteira para cima, e ela sobe até que o peso da coluna equilibre essa força:
Repare no no denominador: quanto mais fino o poro, mais alto o líquido sobe. É por isso que o efeito só aparece em papel, tecido, esponja, solo — meios de poro pequeno.
Por que a explicação dos estudantes está incompleta. Dizer que o papel "absorve" o líquido descreve o resultado, não a causa — e não explica por que ele subiria em vez de simplesmente encharcar a parte submersa. Absorção é o nome do fenômeno; capilaridade é o mecanismo.
Por que as outras caem:
• A (evaporação): o etanol evapora bastante, mas vapor não reaparece como líquido subindo pela folha.
• B (diferença de densidades): empuxo empurra para cima o que é menos denso dentro de um fluido — não é o caso do líquido dentro do papel, e não há dois líquidos aqui.
• C (reação química): não há reação — o mesmo experimento funciona com água, e o papel sai intacto.
• E (resistência ao escoamento): viscosidade freia o movimento; ela pode explicar por que sobe devagar, nunca por que sobe.
Onde mais isso aparece: a seiva subindo no xilema das plantas, o pavio da lamparina, a toalha de papel limpando a mesa, a água subindo pelo tijolo de uma parede sem impermeabilização.
A ideia em uma frase: quando a adesão à parede vence a coesão do líquido, a tensão superficial arrasta a coluna para cima pelos poros — e quanto mais fino o poro, mais alto ela vai.
Resposta: alternativa D.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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