AULA PRÁTICA 01
Objetivo: Mostrar que, a certa temperatura, os
materiais mudam de estado.
Contexto: A troca de calor entre materiais, ou seja, propagação de
energia térmica pode causar mudanças nos materiais que trocam energia. As
principais mudanças que podem ocorrer num material devido à variações de sua
energia térmica são: variação da temperatura, variação de volume e mudança de
estado físico. Todos os materiais são formados por moléculas (menor parte da
matéria que conserva as características de uma substância), sendo que a maioria
dos materiais que encontramos na natureza é formada pela mistura de diferentes
substâncias. O efeito do aumento de energia térmica num material é o aumento da
velocidade com que as moléculas se movem (vibram) no material. O aumento de
temperatura se dá por que a temperatura que sentimos é um indicativo da energia
cinética com que as moléculas estão vibrando, ou seja, o quão rápido as
moléculas estão se movimentando. O estado físico de um material, sólido,
líquido ou gasoso, é devido à interação elétrica existente entre as moléculas
das substâncias de que é formado o material. Com o aumento da energia térmica
das moléculas, ou seja, com o aumento da intensidade com que vibram as
moléculas, chega-se a certa temperatura onde a intensidade da vibração é
suficiente para superar a interação molecular existente. Então ocorre a mudança
de estado. As moléculas de um sólido vibram em torno de uma posição fixa; na
mudança para o estado líquido as moléculas deixam de ter esta posição fixa de
vibração, e com isso podem se deslocar de um lugar para outro. Na mudança do
estado líquido para o gasoso, as moléculas deixam de ter interações entre si e
passam a se movimentar para qualquer direção, se movendo pelo ambiente todo em
que estiver o gás. A diminuição da quantidade de energia térmica simplesmente
faz com que os mesmos fenômenos aconteçam, só que em ordem contrária.
Idéia do experimento:
A idéia é usar parafina e provocar mudanças
de estado: de sólido para líquido, de líquido para sólido e de líquido para
gasoso. Primeiramente aquece-se um pedaço parafina, que é sólido, até que
ocorra a mudança para o seu estado líquido. Depois se deixa o líquido esfriar
até que ele volte a ser sólido. Posteriormente aquece-se a parafina sólida até
que haja a sua mudança para o estado líquido e, em seguida, gasoso.
Materiais utilizados: Velas, caixa de palitos de fósforo, uma colher sopa e
estilete.
Montagem
• Retire com o estilete cerca de três
milímetros cúbicos de parafina do lado da vela. •Coloque na colher a parafina
que foi retirada.
• Acenda a vela e a fixe em algum lugar.
• Segure a colher logo acima da chama da
vela.
• Espere a parafina derreter.
• Retire a colher de cima da chama e espere
a parafina esfriar até voltar para o seu estado sólido. •Volte a segurar a
colher logo acima da chama da vela.
• Espere até que a parafina se decomponha,
passando para o estado gasoso.
Comentários
•Não toque na parafina ou na parte da
colher que é aquecida pela vela, pois eles estarão muito quentes.
•No experimento não foi feito a passagem do
estado gasoso para o líquido, pois a parafina é um derivado do petróleo formado
de várias substâncias diferentes e na mudança para o estado gasoso as
diferentes substâncias se separam. Portanto, o que realmente ocorre é uma
decomposição da parafina em seus diferentes componentes. Logo, concluí-se que
na mudança de estado da parafina para a forma gasosa é impossível reverter o
processo, assim como foi feito quando a parafina mudou do estado sólido para o
líquido.
•Na passagem do estado líquido para o
sólido, para tornar o processo mais rápido pode-se encostar a colher num
material bom condutor de calor, como o piso da sala, uma pia de pedra ou aço,
etc.
•Ficarão resíduos na colher após a
decomposição da parafina. Para limpar a colher, use esponja de aço (Bombril).
Fonte: Projeto Experimentos de Física com Materiais
do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru TMO/FCL
Pense um Pouco!
- O
iodo (
) é um
sólido de cor castanha. Ao ser aquecido libera vapores violeta, que se
transformam em iodo sólido ao encontrarem uma superfície fria. Explique e
dê o nome dos fenômenos observados.
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- Durante
a ebulição da água destilada (água pura) a temperatura não se modifica, ao
passo que, durante a ebulição da água do mar, a temperatura continua
aumentando. Pense um pouco e explique esse fato.
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- À mesma
temperatura (por exemplo, à temperatura ambiente) é possível observarmos
materiais no estado sólido, outros no estado líquido e outros no estado
gasoso.
Aos nossos olhos, os sólidos, os líquidos e os gases têm respectivamente: (completa os espaços, (utilizando as seguintes palavras: própria ou variável ou constante) de modo a fazeres referência às propriedades macroscópicas)
Sólidos
- Forma:____________________; Volume:
_______________________________.
Líquidos
- Forma: ___________________; Volume:
_________________________________.
Gases
- Forma: ____________________; Volume:
__________________________________
