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terça-feira, 6 de março de 2012

FÍSICA - MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO II(TERMOLOGIA)


Objetivo
Mostrar a mudança do estado gasoso para o líquido.

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 característica de uma substância), sendo que a maioria dos materiais que encontramos na natureza são formados 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 uma 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.

Ideia do experimento

A idéia é passar água líquida para o estado gasoso e depois transformar o vapor de água (estado gasoso) em água líquida outra vez. Para isso precisa-se ferver um pouco de água em um recipiente. Depois que a água ferver, tapa-se o recipiente com uma tampa transparente e observa-se a condensação do vapor d'água na tampa. Pelas gotas d´água que se formam na tampa, fica visível o processo de condensação (passagem do estado gasoso para o líquido de uma substância).
Tabela do material
 
Item Observações
1 latinha de refrigerantepara fazer um recipiente 
1 lamparinaver anexo 1
1 caixa de palitos de fósforopara acender a lamparina
Água, o suficiente para cobrir o fundo da latinha de refrigerantepara produzir o vapor
1 uma tampa transparente de caixa de cdpara condensar o vapor d'água
1 estiletepara cortar a latinha 
 
Montagem
  • Corte a latinha no meio.


  • No recipiente que resultou coloque água até cobrir a curva de seu fundo. Nesta passagem se coloca pouca água, pois quanto mais água se coloca, mais tempo demora para a água ferver.


  • Coloque o recipiente com água sobre o suporte da lamparina e acenda a vela.


  • Quando a água começar a ferver, ou seja, quando começar a subir vapor tape o recipiente com a capa de cd.
  • Observe as pequenas gotas de água que vão se formando na capa de cd.
Comentários
  • Caso queira retirar a tampa de cd para recolocá-la para rever a condensação de vapor, primeiro espere a tampa de cd esfriar (ou esfrie-a com água fria) antes de voltar a tampar o recipiente com ela.

Esquema de montagem
 


Anexo 1
LAMPARINAS E SUPORTES



Se você possuir lamparina comum, use-a. Se não tiver, faça esta lamparina a base de vela, que consideramos ser mais segura que a lamparina comum, à base de álcool.

Tabela do material

 
Item Observações
Duas latinhas de refrigeranteO suporte se encaixará melhor sobre a lamparina se as duas latinhas forem da mesma marca.
Estiletepara realizar os cortes na latinha
Abridor de lataspara retirar a parte superior de uma das latinhas
Montagem
  • Tire a parte superior de uma latinha com o abridor de latas e corte-a um pouco abaixo do meio com o estilete.


  • Com o estilete, tire dos lados do pedaço de lata quatro tiras de cerca de dois centímetros de largura.


  • Retire um retângulo da lateral da outra latinha, semelhante ao desenho abaixo. É importante que fique um espaço (cerca de dois centímetros e meio) entre o corte do retângulo e a borda superior, pois o suporte será encaixado nesse espaço.


  • Nas bordas da abertura faça cortes de cerca de cinco milímetros e depois dobre as beiras para dentro da lata (para evitar acidentes com a beira da lata cortante).


  • Corte a boca da latinha a deixando num formato triangular.


  • Coloque uma vela dentro da latinha, fixando a vela na boca triangular para ela não cair para dentro da lata conforme for queimando. A vela deve ser empurrada contra a parte triangular e ficar cravada.


  • Coloque o suporte sobre a lamparina e acenda a vela.
Comentários
  • Conforme a vela for queimando e a chama se aproximando da lata, levante a vela voltando a fixá-la numa posição mais elevada.

Esquema de montagem

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru

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