"Somos Físicos". Assuntos diversos relacionados a Ciência, Cultura e lazer.Todos os assuntos resultam de pesquisas coletadas na própria internet.

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quarta-feira, 10 de abril de 2019

"Somos Físicos" Pilha de Limão (Eletroquímica)


SE A VIDA TE DER LIMÕES, FAÇA UMA BATERIA!!
Em Eletroquímica, uma pilha (bateria ou célula galvânica) costuma ser definida como um processo espontâneo no qual a energia química é transformada em energia elétrica.
Por exemplo, as pilhas comuns que costumamos usar em aparelhos eletrônicos possuem em seu interior uma série de espécies químicas, entre elas metais e soluções eletrolíticas que causam reações de oxidorredução (com perda e ganho de elétrons), que geram uma diferença de potencial (ddp). Os elétrons, por apresentarem carga negativa, migram do eletrodo negativo, denominado ânodo, que é o metal com maior tendência de doar elétrons; para o positivo, que recebe o nome de cátodo (metal com maior tendência de receber elétrons). Desse modo é gerada uma corrente elétrica que faz o equipamento funcionar.
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Todas as pilhas baseiam-se nesse mesmo princípio de funcionamento. Pensando nesses termos é possível produzir uma pilha utilizando limão, laranja, tomate, batata e refrigerante; pois todos esses materiais citados possuem em seu interior soluções com cátions e ânions, isto é, espécies químicas com cargas positivas e negativas, respectivamente, e que podem sofrer migrações se estabelecida uma conecção, gerando corrente elétrica. Veja como isso é possível na explicação a seguir:
Resultado de imagem para pilha de limão
OBJETIVO GERAL:
Produzir eletricidade pelo método de oxi-redução de metais utilizando frutas.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:


Através de metais com diferentes potenciais elétricos conseguiremos produzir uma corrente elétrica suficiente para acender um led (lâmpada colorida encontrada em televisores, sons, brinquedos e qualquer eletrônica). Um dado metal fornecerá elétrons para o outro, por uma reação de oxi-redução, gerando uma corrente elétrica.

MATERIAL:


- LED
- Limão (O experimento será descrito com limão mas também pode ser feito com laranja, caqui, batata, etc…)
- Fio condutor
- Placa de cobre
- Placa de zinco
OBS: Pode ser feito utilizado ao invés e zinco e cobre, zinco e elumínio ou latão e alumínio.

PROCEDIMENTO:
pilha de limão
Após fincar as plaquinhas no limão e uní-las por fios, pode-se ligá-las a um LED. A corrente produzida é suficiente para acendê-lo, ainda que por alguns minutos. Não esqueça de antes limpar as peças de metal, e evitar que elas se toquem no interior do limão.
Se for muito difícil trabalhar com apenas um, tente experimentar uma ligação em série: lâmpada-cobre-limão-zinco-fio-cobre-limão-zinco-lâmpada. O resultado é mais visível.
Informações retiradas do Site:fisicomaluco.com

terça-feira, 2 de abril de 2019

"Somos Físicos" Carro Elástico ( Conservação de Energia Mecânica)

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Fundamentação Teórica
Energia

Energia é a capacidade de realizar trabalho. Todas as formas de energia se enquadram em duas categorias básicas: energia potencial e energia cinética. Energia potencial é a energia mecânica decorrente da posição de um corpo. Ela também é conhecida como energia armazenada. Um carro em repouso possui energia potencial. Energia cinética é a energia mecânica decorrente da movimentação de um corpo. Para um carro se mover, a energia potencial precisa ser transformada em energia cinética.
Podemos dizer que o elástico, como uma mola, armazena energia potencial elástica. Percebemos isso quando o elástico é contraído e, em seguida, solto. Nesse exemplo veremos que o elástico volta ao seu estado normal, ou seja, ele tende sempre a voltar à sua forma original. Um elástico quando pressionado pode realizar trabalho sobre um objeto aplicando uma força sobre ele.
No caso do carrinho, o elástico é deformado, e tende a voltar ao seu estado natural, assim ele da energia para que o cata-vento gire e impulsione o carrinho a se movimentar.



Carrinho movido a energia elástica:

Materiais utilizados:  

02 - Garrafa pet de 500 ml (com tampas)
01 - Tesoura
01 - Estilete
01 - Cola quente
05 - Tampas de garrafa
03 - Palitos de churrasco
09 - Elásticos

1 Passo:

Com o estilete cortamos a lateral da garrafa pet.
Em seguida fizemos 4 furos na parte de baixo, para passar o palito de churrasco.

2 Passo:

Furamos as 4 tampas no centro, e encaixamos elas nos palitos de churrasco, formando assim as rodinhas.

3 Passo: 

Cortamos a segunda garrafa pet, aproximadamente 4 dedos acida da tampa, em seguida fazemos recortes na garrafa de forma que se pareça com um cata-vento.
Fazemos um furo na tampa, passamos um palito no meio, colamos com cola quente.
Recortamos outra tampa e furamos ela no meio, colamos ela dois dedos abaixo do cata-vento.

4 Passo:
Fizemos um furo na parte de baixo da garrafa para passar o palito com o cata-vento, quebramos o palito e cortamos um pedaço dele para encaixar os elásticos, em seguida prendemos os elásticos no palito e amarramos com outro elástico, prendemos mais 4 elásticos nos que já estão amarrados, passamos ele pela boca da garrafa e fechamos a tampa, prendendo assim o elástico no carrinho.

5 Passo:
Enrolamos o elástico, dando corda no carrinho, e soltamos para que o cata-vento gire e movimente o carrinho.

Dica:

É sempre bom ter algumas tampinhas e elásticos a mais, pois pode ocorrer de algum elástico romper, ou uma tampinha ficar com um furo maior do que o necessário e etc.

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"Somos Físicos" Condutores de Eletricidade

Resultado de imagem para imagens condutores de eletricidadelampada e agua
Condutividade Elétrica
1. Objetivo Geral
Demonstrar como ocorre a condução de eletricidade por meio de diferentes soluções.
2. Fundamentação Teórica
A primeira pilha elétrica surgiu em 1800, criada pelo cientista italiano Volta. Após sua descoberta, iniciou-se um período de experiência e dentre elas havia uma que consistia em mergulhar as pontas de dois fios condutores ligados a uma pilha em diferentes soluções, intercalando no circuito uma lâmpada de prova. Observaram que algumas soluções conduziam corrente elétrica, como a solução aquosa de sal de cozinha, e outra não. Várias teorias tentaram explicar tal fato, mas somente a de Arrhenius foi aceita. Ela surgiu das experiências do físico-químico sueco Svant August Arrhenius 1859-1927), realizadas com a passagem da corrente elétrica através de soluções aquosas, formulou-se a hipótese de que essas continham os íons, partículas carregadas. Diante disso, Arrhenius instituiu a teoria as dissociação iônica.
Teoria de Arrhenius
   A teoria diz que uma substância dissolvida em água se divide em partículas cada vez menores, mas, em alguns casos a divisão nas moléculas se interrompe e então a solução não consegue conduzir corrente elétrica.
   As experiências de Arrhenius formularam os fenômenos da dissociação iônica e ionização:
   Segundo Arrhenius, os íons positivos, os cátions, os íons negativos e os ânions são oriundos de determinadas substâncias dissolvidas em água. Sendo assim, duas soluções aquosas: uma de sal de cozinha (NaCl) e outra de soda cáustica (NaOH) foram utilizadas para experimentar a condutividade elétrica. O fenômeno da dissociação iônica foi comprovado por Arrhenius, quando verificou em ambos os casos a passagem de corrente elétrica associando-a a existência de íons livres nas soluções.
3. Material e Método
Material:
·         Béquer
·         Lâmpada
·         Fios metálicos
·         Solução de sal de cozinha (NaCl)
·         Solução de açúcar (sacarose)
·         Solução de ácido clorídrico (HCl)
·         Água potável (torneira)
Procedimento:
1.    Colocar em um béquer  100 mL de água e adicionar cloreto de sódio (NaCl).
2.    Ligar na tomada elétrica a lâmpada, tomando cuidado para que os fios metálicos não encostem um com o outro e o mesmo não tocar com as mãos as pontas do fio.
3.    Mergulhar as pontas do fio metálico na solução, e observar.
4.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo o sal de cozinha por açúcar.
5.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo os reagentes por solução de ácido clorídrico (HCl).
6.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo os reagentes por solução de água potável (torneira).
7.    Observar e anotar.

4. Resultado e Discussão
A.   Solução de cloreto de sódio.
Observou-se que na solução de água com cloreto de sódio a lâmpada acendeu indicando que a solução conduz eletricidade. O sal de cozinha representado pela substância cloreto de sódio (NaCl) é um composto iônico constituído pelos íons (Na+) e (Cl-).Ao adicionar o cloreto de sódio em água ocorreu a dissociação dos íons, indicando que a solução conduz eletricidade.
Solução de cloreto de sódio
 

B.   Solução de sacarose:
Observou- se que na solução aquosa de água com sacarose  a lâmpada não acendeu indicando que a solução não possui eletricidade. O açúcar representado pela substância sacarose (C12H22O11) é um composto molecular não formado por íons.
Quando o açúcar foi adicionado na água ocorreu somente a dissociação da molécula de sacarose.

C.   Solução de ácido clorídrico:
Observou-se que na solução de ácido clorídrico com água  a lâmpada acendeu indicando que a solução possui eletricidade. O ácido clorídrico (HCl) é um composto molecular e quando adicionado em água houve uma quebra na ligação molecular gerando os íons H+ e Cl-.
D.   Solução de água potável (torneira):
Observou-se que na solução de água não houve condutividade elétrica, devido à lâmpada permanecer apagada, isso porque a quantidade de íons na solução de água não foi suficiente para acender a lâmpada.
Solução de água (torneira)

 5. Conclusão
Diante das atividades experimentais, conclui-se que a condutividade varia com a solução usada, indicando se a mesma possui condutividade elétrica ou não e também informando se ela possui uma quantidade de íons capazes de fazer a lâmpada acender.
Nota: Deve identificar na tomada a polaridade neutra e ligar a mesma direto na lâmpada. Em seguida, após identificar o cabo fase na tomada, ligar esse cabo fase na tomada e levando a segunda ponta até o recipiente com o substancia. Ligue um cabo no segundo termina da lampada (sendo o retorno) e a outra ponta também deve colocar no copo com a substancia...ATENÇÃO - COLOQUE O RECIPIENTE EM UM LOCAL SECO E NO ATO DA EXPERIENCIA, NÃO ENCOSTE NO RECIPIENTE DE FORMA ALGUMA NO MESMO, POIS CORRE RISCO DE LEVAR CHOQUE.
6. Referência
CARLOS,C,; SARDELLA, Química Geral: estrutura atômica. 2. Ed São Paulo: Ed. Ática, 1977. P. 64-73.
PEDERSOLI, J.L.; GOMES, W.C.; FILHO, M.A.A.; ALVARENGA, J.P. Ciências integradas: Ligação química. 1. Ed. Curitiba: Ed. Positivo, 2008. p.33-34