Questão 134 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

A questão descreve um fenômeno muito comum no nosso dia a dia: um líquido (neste caso, o etanol) subindo espontaneamente por um material poroso (o papel), vencendo a força da gravidade. Para entender por que isso acontece, precisamos olhar para as interações entre as moléculas.

Existem duas forças principais em jogo quando um líquido entra em contato com uma superfície sólida:

• Forças de coesão: são as forças de atração entre as próprias moléculas do líquido. É o que mantém o líquido unido, formando gotas.
• Forças de adesão: são as forças de atração entre as moléculas do líquido e as moléculas da superfície sólida (o papel).

O papel é formado por uma rede de fibras de celulose, e entre essas fibras existem espaços minúsculos, chamados de poros. Esses poros funcionam como tubos extremamente finos, conhecidos como capilares.

Quando a força de adesão entre o líquido e a parede do tubo (ou poro) é maior do que a força de coesão entre as moléculas do próprio líquido, o líquido tende a se espalhar pela superfície sólida. Em tubos muito finos, essa forte atração faz com que o líquido "escale" as paredes, puxando o resto do líquido junto consigo para cima, contra a gravidade. Esse fenômeno físico é chamado de capilaridade.

Vamos analisar por que as outras alternativas estão incorretas:

• A) evaporação do líquido: A evaporação é a passagem do estado líquido para o gasoso e ocorre na superfície. Embora aconteça, não é a força motriz que faz o líquido subir pelo papel neste experimento.
• B) diferença de densidades: A diferença de densidade explica por que objetos flutuam ou afundam (empuxo), como o óleo boiando na água, mas não faz um líquido escalar uma superfície sólida.
• C) reação química com o papel: O processo descrito é puramente físico. O etanol apenas molha o papel; não há quebra ou formação de novas ligações químicas transformando as substâncias envolvidas.
• E) resistência ao escoamento do líquido: Essa é a definição de viscosidade. A viscosidade, na verdade, atua como um "freio", dificultando e deixando o escoamento mais lento, e não como o motor que impulsiona o líquido para cima.

Portanto, o movimento ascendente do etanol através da estrutura porosa do papel é perfeitamente explicado pela capilaridade.