A matéria mole

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De uma forma muito geral podemos classificar os fluidos em simples e complexos. Os líquidos simples são essencialmente sistemas elementares (atómicos) ou sistemas moleculares simples. Os fluidos complexos incluem materiais como os cristais líquidos, polímeros, microemulsões e soluções coloidais.

Efeito de Weissenberg.
Efeito de Weissenberg.
Força centrífuga.

A forma das moléculas do líquido joga um papel crucial nas propriedades do fluido. Certamente a maior parte dos leitores já terá reparado no insólito comportamento das claras de ovo quando se começam a bater, as quais começam a subir ao longo das varetas rotativas, cf. figura da esquerda. O comportamento é estranho, pois, quando se coloca um objecto em rotação, as partículas constituintes deste tendem a afastar-se do eixo de rotação devido à sua inércia, como se pode confirmar experimentando, cf. figura da direita, pelo que seria de esperar que as moléculas se afastassem das varetas rotativas, como acontece com os líquidos normais... O comportamento aparentemente insólito das claras de ovo deve-se a estas serem formadas por moléculas bastante longas (proteínas) que se agarram às varetas e arrastam as moléculas vizinhas devido ao atrito entre estas.

Fórmula química do politetileno glicol.
Polietileno glicol.

É o atrito entre as moléculas longas que explica um outro comportamento espectacular do escoamento de alguns fluidos: –o sifão sem tubo. As soluções aquosas de polietileno glicol são um desses fluidos e esse efeito pode ser observado no vídeo (source), onde foram adicionadas nanopartículas para ajudar a festa (aumentar o atrito entre as moléculas).

Apesar de todos estes materiais fluírem, a sua resistência ao escoamento (viscosidade) pode ser tão grande ou o fluido ser tão ‘espesso’, como ketchup, tinta ou mel, que só flui depois de abanado ou agitado. Neste caso o termo matéria mole é o mais adequado, já que a forma e o comportamento do sistema alteram-se sob a acção de pequenas perturbações externas. No limite oposto a viscosidade também pode variar ordens de grandeza e em determinadas circunstâncias anula-se como acontece no 4He a baixas temperaturas. Nesta fase os sistemas são conhecidos por superfluidos.