estados fÍsicos da matÉria

ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO

PLASMA

Condensado Bose-Einstein

Gás de férmions

Propriedades dos estados da matéria

Table 9

propriedade  

Estado da Matéria

  Sólido Liquido Gás (Vapor)

i) FORMA

ii) VOLUME

iii) Interação Molecular

iv)  

Exemplos  

NaClZnSO4

H2OPetróleo

H2 , CO2

Ar (puro)

Muito forte.

Moléculas fixas

definida

definido

Forte.

Moléculas ligadas.

indefinida

definido

fraca

indefinida

indefinido

☼ Principalmente nas estrelas (altas Temperaturas);

☼ Também a “baixas temperaturas” (sob ação de

campos eletromagnéticos).

Plasma, é um gás ionizado constituído de elétrons livres, íons e átomos neutros, em proporções variadas.

MUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADOMUDANÇAS DE ESTADO

MUDANÇAS DE ESTADO

Calor SENSÍVEL: Altera a temperatura do corpo SENSÍVEL: Altera a temperatura do corpo

QUANTIDADE DE CALOR SENSÍVEL

Q = m . C . T

Calor

LATENTE: NÃO altera a temperatura do corpo

LATENTE: NÃO altera a temperatura do corpo

QUANTIDADE DE CALOR LATENTE

A quantidade de calor latente que um objeto qualquer deve receber (ceder) para mudar de estado físico depende:

Da massa do objeto (m); Do material do qual o objeto é feito (L)

Q = m . Londe L é o calor latente do material.

Que = MaLa!

CALOR LATENTEQ = m . L

m

QLL

m

Q

kg

Jou

g

calL

m

QL

T (oC)

Q(cal)

CALOR SENSÍVEL

CALOR LATENTE

CALOR SENSÍVEL

CALORSENSÍVEL

SÓ

LID

O

SÓLIDO + LÍQUIDO

LÍQUID

O

VAP

OR

LÍQUIDO + VAPOR

CALOR LATENTE

TEMPERATURA VARIA!!

TEMPERATURACONSTANTE!

TEMPERATURA VARIA!!

TEMPERATURA CONSTANTE!

TEMPERATURA VARIA

Qual a energia necessária para transformar 10g de gelo a -20oC

em vapor d’água, a 110oC ?

Esquentando o gelo

Derretendo o gelo

Esquentando a água

Fervendo a água

Esquentando o vapor d’água

Q1=m.c.TQ1 = 10.0,5.20

Q1 = 100cal

Q2 = m.L

Q2 = 10.80

Q2 = 800cal

Q3 = m.c.TQ3 = 10.1.100

Q3 = 1000cal

Q4 = m.L

Q4 = 10.540

Q4 = 5400cal

Q5 = m.c.TQ5 =

10.0,48.10Q5 = 48cal

T (oC)

Q(cal)

SÓLIDO

SÓLIDO + LÍQUIDO

LÍQUID

O

VAPOR

LÍQUIDO + VAPOR

Q = 7348 cal

EXERCÍCIOS

SÓLIDO

LÍQUIDO

GASOSO

ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

ESTADOS FÍSICOS

ESTADOS FÍSICOS

Condensado Bose-Einstein

Gás de quarks

Condensado de Férmi

BÓSONS E FÉRMIONS

As partículas elementares (aquelas que constituem a matéria) possuem uma propriedade eletromagnética denominada SPIN, que determina em que direção eles se orientam num campo eletromagnético.

Bósons

Partículas que possuem spin inteiro

Férmions

Partículas com spin semi-inteiro

•elétrons •quarks •prótons •nêutrons •neutrinos

Condensado de Bose- Einstein

O condensado é, basicamente, um novo estado da matéria, atingido quando um

conjunto de átomos está com um grau de energia baixíssimo, de maneira que eles se comportam e agem como se fossem um único átomo gigante. É por isso que os pesquisadores o chamam de "átomo

artificial."

http://www.youtube.com/watch?v=dXiQMmqeLOQ

Condensado de Bose- Einstein

O primeiro condensado deste tipo foi produzido setenta anos após sua previsão,

por Eric Cornell e Carl Wieman em 1995, na Universidade de Colorado, usando um gás de átomos de rubídio arrefecido a 170

nanokelvins (nK).

http://www.youtube.com/watch?v=2Z6UJbwxBZI HE 0K

http://www.youtube.com/watch?v=EK6HxdUQm5s BEC

Condensado de Fermi• O primeiro condensado deste tipo foi produzido em 2004, na Universidade de

Colorado. Na experiência que os cientistas fizeram, um gás com 500.000 átomos de

potássio foi resfriado até 50 bilionésimos de grau acima do zero absoluto e então submetido a um campo magnético. Esse

campo magnético fez com que os férmions se juntassem em pares, de forma

semelhante aos pares de elétrons que produzem a supercondutividade

Férmionsspin SEMI

INTEIRO

APENAS UM POR ESTADO

QUÂNTICO

Exemplos:elétrons, prótons, nêutrons, quarks,

neutrinos.

Bósons spin INTEIRO

VÁRIOS POR ESTADO

QUÂNTICO

Exemplos:fotons, atomos de

4He, gluons.

ESTADO FÍSICODepende:

• pressão ambiente (p)• Temperatura do material (T)

Um Sistema Térmicamente Isolado é aquele que NÃO troca

calor com o meio externo

Sistema Térmicamente Isolado

O UNIVERSO É UM SISTEMA

TERMICAMENTE ISOLADO!

Sistema Térmicamente Isolado

Para isolar o sistema utiliza-se um CALORÍMETRO

Calorímetro é um aparelho utilizado em laboratório com o objetivo de minimizar as trocas de calor com o meio externo.

Capacidade Térmica

Dizemos que o calorímetro

ideal é aquele que tem

CAPACIDADE TÉRMICA

desprezível (próxima a

zero!) Cobertura METÁLICA

cmT

QC .

Num Sistema Térmicamente Isolado

A Energia Térmica

se Conserva

Sistema Térmicamente Isolado

Q = 0

Energia Térmica se conserva

Q1 + Q2 + ... + Qn = 0

Ex.

Num calorímetro ideal misturam-se 200g de água a 0oC com 250g de um determinado líquido a 40oC, obtendo-se o equilíbrio a 20oC. Qual o calor específico do líquido, em cal/g.oC?

...e quando misturamos substâncias em fases distintas?

• (FUVEST) Um cubo de gelo com massa de 30g, à temperatura de 0,0ºC é colocado num copo contendo 70g de água a 20,0ºC. A temperatura final do sistema será de aproximadamente (desprezar perdas de calor para o copo e para o ambiente).

LIÇÃO DE CASA

Cap 7 Trocas de calor

Ler pgs 137 a 140 (resumir)

propostas: 1 e 2