FISICA - PROFESSORA PAMELA
Atividade de Fisica - Professora Pamela EJA 2º TAA e TBB
Em nossa atividade anterior estudamos a Termologia e as diferentes formas de
propagação de calor. Agora vamos dar continuidade estudando a Calorimetria. Leia todo
conteúdo com atenção e registre ou destaque os tópicos mais importantes. Envie somente as
questões e respostas, com a letra bem legível ou em arquivo Word.
Qualquer dúvida estou à disposição. Bons estudos!
Calorimetria
O que é calor?
Atrite dois corpos ou esfregue as palmas das mãos. Há produção de calor? A energia de movimento
(energia mecânica) de suas mãos transforma-se em o que?
Transforma-se em calor!
No motor de um carro, o calor produzido pela queima do combustível é usado para produzir o seu
movimento. Então, nesse caso, o calor transforma-se em que forma ou tipo de energia? (Lembre-se
que a energia elétrica, a energia química, a energia mecânica, são formas de energia.
Na primeira questão do atrito, a energia mecânica do movimento de suas mãos transforma-se em
calor. E, na questão do motor do carro, o calor transforma-se em energia mecânica.
Essas questões nos permitem dizer que calor é uma forma de energia.
O Sol é uma gigantesca fornalha atômica onde ocorre as mesmas reações nucleares de uma bomba
atômica de hidrogênio. A energia que emite para o espaço é chamada de energia radiante. O calor e a
luz emitidos pelo Sol ou outras fontes são energia radiante.
Atividade
Faça uma pesquisa sobre A Energia do Sol, e responda as seguintes questões:
1. Qual a definição de energia solar?
2. Explique energia térmica.
3. Quando dois corpos que se encontram em temperaturas diferentes são colocados em presença
um do outro, o que ocorre com a energia térmica?
Unidades de Calor
Calor é energia. A unidade de calor no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o joule (J).
Na prática é muito usada uma outra unidade de calor, muito antiga, do tempo do calórico, a caloria.
Por definição, uma caloria (1 cal) é a quantidade de calor que deve ser transferida a um grama de
água para produzir a variação de temperatura de 1oC, rigorosamente, de 14,5°C para 15,5°C.
Em suas experiências, Joule estabeleceu a relação entre essas duas unidades, encontrando:
1 cal = 4,18 J
A unidade quilocaloria (kcal) é muito usada para medidas de quantidade de calor.
1 kcal = 1.000 cal = 103 cal
A British Thermal Unit (BTU) é uma unidade técnica usada para quantidade de calor. É muito
utilizada em manuais para caracterizar equipamentos e máquinas que envolvem energia térmica.
1 BTU = 252,4 cal = 1.055 J
Atividade
Responda:
4. Com base no conteúdo apresentado, quais são as unidades de calor?
Mudanças de Estado
O que caracteriza e define um estado físico da matéria são as forças atuantes em seu interior; coesão,
a qual tende a aproximar as partículas, e repulsão, a qual tende a afastá-las. Quando a força de coesão
supera a de repulsão, a substância se apresentará na fase de agregação chamada de sólido, quando as
forças apresentarem a mesma intensidade, teremos um líquido, quando a de repulsão superar a de
coesão, teremos então um gás. Cada um desses estados físicos distingue-se dos outros, entre outros
fatores, por sua forma e volume. O estado sólido apresenta forma e volume constante, o líquido forma
variável e volume constante, e o gasoso, forma e volume variáveis.
Na fase de agregação sólida, as partículas não apresentam liberdade de movimento, cabendo-lhes
apenas movimentos de ordem vibracional, e a matéria terá maior densidade molecular. No estado
líquido, as partículas podem literalmente “rolar” umas sobre as outras. Já na fase gasosa, as partículas
terão ampla liberdade de movimento, e a matéria estará em sua fase de menor densidade molecular
possível.
A matéria pode apresentar-se em qualquer estado físico, dependendo dos fatores pressão e temperatura. Assim, de modo geral, o aumento de temperatura e a redução de pressão favorecem o estado gasoso, e pode-se dizer que o inverso favorece ao estado sólido. As transformações de estado físico da matéria apresentam denominações características, como se pode ver abaixo:
a) FUSÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado líquido. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, o derretimento de um cubo de gelo.
b) VAPORIZAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado gasoso. A temperatura na qual ocorre recebe o nome de Ponto de Ebulição. Uma vaporização pode ocorrer de três modos distintos: CALEFAÇÃO: passagem do estado líquido para o gasoso de modo muito rápido, quase instantâneo. Por exemplo, gotas de água sendo derramadas em uma chapa metálica aquecida.
EBULIÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso por meio de aquecimento direto, envolvendo todo o líquido. Por exemplo, o aquecimento da água em uma panela ao fogão.
EVAPORAÇÃO: passagem do estado líquido para o estado gasoso que envolve apenas a superfície do líquido. Por exemplo, a secagem de roupas em um varal.
c) LIQUEFAÇÃO ou CONDENSAÇÃO: representa a passagem do estado gasoso para o estado líquido. Por exemplo, a umidade externa de um frasco metálico ao ser exposto a uma temperatura relativamente elevada.
d) SOLIDIFICAÇÃO: representa a passagem do estado líquido para o estado sólido. Por exemplo, o congelamento da água em uma forma de gelo levada ao refrigerador.
e) SUBLIMAÇÃO: representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso ou o processo inverso, sem passagem pelo estado líquido. Por exemplo, a sublimação do gás carbônico sólido, conhecido por gelo seco, em exposição à temperatura ambiente.
Atividade
Responda:
5. O que define o estado físico da matéria?
6. As transformações de estado físico da matéria apresentam cinco denominações características diferentes. Quais são elas e como ocorrem?
7. A vaporização pode ocorrer de três modos distintos. Quais são eles e como ocorrem?
Variação da pressão atmosférica e ponto de ebulição O valor da temperatura de ebulição da água, de outros líquidos e de soluções é influenciado pela pressão atmosférica.
É bem sabido que o ponto de ebulição da água ao nível do mar (pressão atmosférica igual a 1 atm ou 760 mmHg e altitude igual a zero) é igual a 100ºC. No entanto, se fervermos a água em Brasília, o valor da temperatura de ebulição será um pouco menor, aproximadamente igual a 98,3ºC. Isso ocorre porque Brasília possui uma altitude acima do nível do mar, possuindo uma pressão atmosférica menor e, com isso, o ponto de ebulição da água também será menor.
Quanto maior a altitude, menor será o ponto de ebulição. Por exemplo, o Monte Everest fica na Cordilheira do Himalaia, cuja altitude é de 8848m e sua pressão atmosférica é de 240 mmHg.
Nesse local, a água entra em ebulição muito mais rápido do que ao nível do mar, possuindo um ponto de ebulição de aproximadamente 71°C. O contrário também ocorre, em lugares que ficam abaixo do nível do mar, a água ferverá a uma temperatura maior do que 100ºC, porque a pressão será maior, como mostra o gráfico abaixo:
Mas por que a pressão atmosférica exerce essa influência no ponto de ebulição? Para entender isso, vejamos o que é a ebulição. Quando colocamos a água para aquecer, a energia recebida pelas moléculas possibilita que elas passem para o estado de vapor. Inicialmente podemos ver no fundo do recipiente a formação de bolhas de vapor de água, e só depois de receber mais energia na forma de calor é que essas bolhas sobem e são liberadas na superfície, entrando em ebulição. As bolhas ficam no fundo do recipiente porque a pressão atmosférica exerce uma força sobre a superfície do líquido, como que empurrando a bolha de vapor para baixo. A pressão dentro da bolha vai aumentando cada vez mais, até que ela se iguala à pressão atmosférica e, dessa forma, sobe, entrando em ebulição. Assim, quanto maior for a pressão sobre a superfície, mais difícil será para suplantá-la e para o líquido entrar em ebulição, logo, o ponto de ebulição será maior. Por outro lado, se a pressão for menor, será mais fácil entrar em ebulição e o ponto de ebulição será menor. Isso nos ajuda a entender o princípio de funcionamento da panela de pressão. Dentro dela a pressão sobre a água é bastante elevada, o que faz com que a água permaneça no estado líquido em temperaturas maiores que 100 ºC. Temperaturas mais elevadas aceleram as mudanças físicas e químicas que ocorrem durante o cozimento de alimentos. No entanto, se quisermos cozinhar algum alimento em lugares de altitude muito elevada, como o Monte Everest, em panelas comuns, será muito difícil. Isso porque a água irá entrar em ebulição e secar antes mesmo que o alimento termine de cozinhar.
Atividade
Responda:
8. Pode-se ter água no estado líquido à temperatura acima de 100°C?
9. Aumentando-se a pressão sobre um líquido, a temperatura de ebulição aumenta ou diminui?
10. Diminuindo-se a pressão sobre um líquido, a temperatura de ebulição aumenta ou diminui?
Encaminhar as atividades para o Email da professora: pami_isabelinha10@yahoo.com.br
Atividades de Fisica - Professora Pamela EJA 3º TAA
Na atividade anterior estudamos a Introdução a Eletricidade, vamos continuar
observando o uso cotidiano da eletricidade. Leia todo conteúdo atentamente, registre ou
destaque os pontos mais importantes. Envie apenas as questões e respostas, com a letra bem
legível ou em arquivo do Word.
Qualquer dúvida estou à disposição. Bons estudos!
COMO A ENERGIA ELÉTRICA CHEGA ATÉ SUA CASA
Você já se perguntou como a energia elétrica chega até sua casa?
Chuveiro elétrico, geladeira, sanduicheira, vídeo game, computador, tablet, TV, luz, home,
máquina de lavar, liquidificador, elevador, portão automático, interfone, micro-ondas,
enfim, smartphones carregados. Com esse exemplo, fica difícil imaginar a vida sem energia
elétrica, não é mesmo?
Ela está tão presente em nossas rotinas que não nos questionamos acerca da origem desse
“artigo” tão importante da atualidade. Você saberia responder, por exemplo, como a energia
elétrica chega até a sua casa? Não? Então a nossa equipe de engenharia te ajuda a entender.
O caminho percorrido pela energia
A energia é produzida em usinas de energia elétrica, que estão distantes dos centros
consumidores. Dessa forma, a eletricidade gerada nesses locais tem de viajar por longas
distâncias, através de um complexo sistema de transmissão, até chegar ao seu destino final.
Ao sair das usinas, a eletricidade produzida começa a ser transportada e, no início do
percurso, transformadores elevam a tensão, evitando a perda excessiva de energia. Depois de
percorrer o longo caminho entre as usinas e os centros consumidores nas redes de
transmissão, a energia elétrica chega em subestações onde transformadores abaixadores
reduzem o nível de tensão, para que possa ser iniciado o processo de distribuição. Entretanto,
apesar de mais baixa, a tensão ainda não é adequada para o consumo imediato e, por isso,
transformadores menores são instalados nos postes de rua para reduzirem ainda mais a
voltagem da energia que vai diretamente para as residências, comércio, empresas e
indústrias.
INTENSIDADE ATUAL
Intensidade de corrente é a carga elétrica que passa por uma seção do condutor
por segundo.
A intensidade é dada pela seguinte fórmula:
I = Q / t
Onde:
I: Intensidade expressa em Amperes (A).
Q: Carga elétrica expressa em Coulombs (C).
t: tempo expresso em segundos (s).
Com essa definição, podemos dizer que uma corrente elétrica tem uma intensidade
de 1 amp quando uma carga de 1 colombio passa por uma seção do condutor em 1
segundo.
COMO É MEDIDA A INTENSIDADE DE UMA CORRENTE ELÉTRICA?
A intensidade de uma corrente elétrica é medida com o galvanômetro. Para uma
medição correta, o galvanômetro deve ser colocado em série com o condutor
elétrico cuja intensidade deve ser medida. A unidade de medida para intensidade é
Ampere A no Sistema Internacional de Unidades. Se o galvanômetro é calibrado
em amperes, é chamado de amperímetro. Amplificadores não devem ser
confundidos com amp-horas. A ampère-hora é uma unidade que mede a
quantidade de carga elétrica que flui através de um dispositivo de armazenamento
se fornecer uma corrente de 1 ampère por 1 hora. Uma ampère-hora é igual a
3.600 coulombs.
COMO É GERADA UMA INTENSIDADE ATUAL? Imagine duas extremidades
do mesmo condutor. Cada extremidade é submetida a um campo elétrico diferente.
Os campos elétricos têm um potencial elétrico diferente. Devido a essa diferença
de potencial, os elétrons presentes no condutor experimentam forças atraentes e
repulsivas. Essas forças elétricas fazem com que os elétrons livres se movam. O
movimento dessas cargas elétricas é realizado com uma certa velocidade.
Consideramos qualquer seção localizada em um ponto entre os dois extremos. Um
certo número de elétrons por segundo passará por esta seção. O que é o mesmo:
uma certa quantidade de eletricidade por segundo.
Essa quantidade de eletricidade por segundo é chamada de intensidade da corrente
elétrica expressa em amperes. Dois tipos de corrente elétrica podem existir em um
circuito elétrico : Corrente contínua (CC). Corrente alternada (CA).
QUAL É A DIFERENÇA ENTRE INTENSIDADE DE CORRENTE E TENSÃO?
Corrente e tensão são dois aspectos diferentes, mas relacionados, da energia
elétrica. Tensão é a diferença no potencial elétrico entre dois pontos, enquanto
corrente é o fluxo de cargas elétricas (ou a quantidade de carga elétrica) através
de um material condutor .
Tipos de Corrente Elétrica
• Corrente Contínua (CC): possui sentido e intensidade constantes, ou seja, apresenta
diferença de potencial (ddp) contínua, gerada por pilhas e as baterias.
• Corrente Alternada (CA): possui sentido e intensidade variados, ou seja, apresenta
diferença de potencial (ddp) é alternada, gerada pelas usinas.
Tensão Elétrica
A tensão elétrica, também chamada de diferença de potencial (ddp), caracteriza a diferencial
do potencial elétrico de dois pontos num condutor. É, portanto, a força decorrente da
movimentação dos elétrons em determinado circuito.
No sistema Internacional (SI), a tensão elétrica é medida em Volts (V). Para calcular a
tensão elétrica de um circuito elétrico, utiliza-se a expressão: U = R.i
Onde,
U= Tensão elétrica (V)
R = Resistência (Ω)
i= Intensidade da corrente (A)
Intensidade da Corrente Elétrica
A intensidade da corrente elétrica, representada pela letra ‘i’, designa a quantidade de carga
elétrica (Q) que atravessa um condutor em determinado intervalo de tempo (Δt).
No sistema internacional sua unidade de medida é o Ampère (A), sendo calculada através da
seguinte expressão:
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