1 Cristina Vieira da Silva Resumo 1

FSICA E QUMICA A - 10 ANO

Resumo Evoluo do Universo

Big Bang

Como resultado dos trabalhos desenvolvidos em Astronomia e Fsica, surgiu a Teoria do Big Bang, que explica

que o Universo teve efectivamente um princpio. De acordo com esta teoria, o Universo surgiu aps uma grande

exploso Big Bang a partir de um ponto muito quente e denso. Aps o Big Bang, a matria foi-se formando a

partir da energia e o Universo expandiu-se, o que levou a uma diminuio da sua densidade e da sua

temperatura.

Provas e evidncias do Big Bang:

Expanso do Universo: as galxias esto a afastar-se umas das outras;

Radiao de fundo de microondas: aps o Big Bang, a radiao libertada espalhou-se uniformemente

pelo Universo, tornando-se muito menos energtica;

Abundncia relativa dos elementos mais leves: o hidrognio e o hlio (elementos mais leves)

encontram-se em percentagens elevadas relativamente aos restantes, o que s pode ser explicado pela

nucleossntese primordial (formao dos elementos mais leves, segundos aps a ocorrncia do Big

Bang).

Elementos qumicos no Universo

Alguns segundos aps o Big Bang, formaram-se ncleos dos elementos mais leves nucleossntese primordial.

Durante a nucleossntese, formaram-se os ncleos dos elementos qumicos com nmero atmico inferior a 4:

Prtio ( ) e mais dois istopos do hidrognio, o deutrio (

) e o trtio ( );

Dois istopos do hlio: e

;

Dois istopos do ltio: e

;

Um istopo do berlio: .

Os elementos com nmero atmico superior formaram-se mais tarde, nas estrelas.

Os elementos mais abundantes no Universo so o hidrognio (cerca de 90%) e o hlio (cerca de 2%).

Formao e evoluo das estrelas

Enquanto o Universo se expandia, os ncleos formados na nucleossntese primordial aglutinaram-se, formando-

se nuvens de gs e poeiras. Por aco da gravidade, estas nuvens contraram-se, o que levou ao aquecimento,

fazendo com que ficassem cada vez mais densas. Com o aumento da temperatura, iniciaram-se as reaces

nucleares e libertao de energia sob a forma de radiao, nascendo uma estrela.

Durante a fase principal da vida da estrela, cujo tempo depende da sua massa, do-se reaces nucleares de

fuso de tomos de hidrognio, com formao de tomos de hlio. Quando se esgota o hidrognio, o ncleo da

estrela contrai-se, as camadas exteriores expandem-se, arrefecem, e tornam-se avermelhadas, transformando-

se a estrela numa gigante vermelha (se a estrela inicial tiver uma massa inferior a 8 vezes a massa do Sol, so

as estrelas tipo-Sol) ou numa supergigante vermelha (se a estrela inicial tiver uma massa superior a oito

vezes a massa do Sol, as estrelas macias).

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Nas gigantes vermelhas formam-se ncleos de hlio, carbono e oxignio. Quando o hlio se esgota, a parte

exterior da estrela expande-se, dando origem a uma nebulosa planetria e a parte central contrai-se,

transformando-se numa an branca. Quando a temperatura desce bastante, transforma-se numa an castanha.

Nas supergigantes vermelhas formam-se ncleos de hlio, carbono, oxignio, non, magnsio, silcio, enxofre

e ferro. Quando, no corao da estrela s existe ferro, acabam as reaces de fuso nuclear, a estrela contrai-

se, aquece e explode, dando origem a uma supernova. durante esta exploso que se formam os elementos

qumicos de massa superior do ferro, por meio de reaces de fuso nuclear. A evoluo da supernova

depende da massa da estrela: transforma-se num pulsar ou estrela de neutres se Mestrela < 25 MSol ou ento,

transforma-se num buraco negro se Mestrela > 25 MSol.

Reaces nucleares

Diferenas entre as reaces qumicas e as reaces nucleares:

Nas reaces nucleares, h alterao do ncleo dos tomos, isto , h formao de novos elementos

qumicos, enquanto que, nas reaces qumicas, estes permanecem inalterados.

A energia envolvida nas reaces nucleares muito superior (cerca de 106) envolvida nas reaces

qumicas.

Nas reaces nucleares h variao significativa de massa (devido transformao de massa em

energia), enquanto que, nas reaces qumicas, h conservao da massa total (Lei de Lavoisier).

Escrita das equaes das reaces nucleares:

preciso que haja conservao do nmero de nuclees (protes + neutres) e conservao da carga

nuclear.

Intervm partculas cuja representao a seguinte:

Proto:

, p,

Neutro: , n

Electro: , e-, -.

Neutrino: ,

Alfa: ,

Positro: , e+, +.

Tipos de reaces nucleares:

Reaces de fuso nuclear: ncleos atmicos leves fundem-se para originar ncleos atmicos de maior

massa, com libertao de grandes quantidades de energia.

Conservao do nmero de nuclees: 2 + 1 = 3 Conservao da carga nuclear

Reaces de fisso ou ciso nuclear: ncleos atmicos de elementos mais pesados e instveis do

origem a ncleos mais leves, com libertao de grandes quantidades de energia.