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8/13/2019 resumoexame_fisicaequimicaa.pdf

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QQUUMMIICCAA

FSICA E QUMICA

Ano I


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MDULOINICIALMATERIAIS:DIVERSIDADEECONSTITUIO

A qmica a cincia qe eda a propriedade e a ranformae da maria. E

preene em qae oda a aciidade da ida hmana. Tem como objecio conhecer o

modo como e ranformam o maeriai. A qimica a bae do deenolimeno demedicameno, qe alam milhe de ida, ma e ambm aociada polio

ambienal e ao fabrico de arma. Porm, al como a ora cincia, eie, parida, para

beneficio da hmanidade.

1. O A aa a aa a a a. Pode er claificada em:

O

Naa iliado na forma bra, al como e enconram na narea.

S rela de ranformae realiada ara de proceo fico e qmico.

C/C

Sa maeriai coniido por m nico componene; m ma compoio qmicabem definida e podem er idenificada pela a propriedade fiica e qimica. Podem er:

Ea coniida por m nico elemeno qmico

Ca coniida por doi o mai componene qimico.

Ma a maeriai coniido por ria bncia; a a compoiorad a proporo relaia da bncia qe a coniem. Segindo m cririo deoberao macrocpica, h diferene ipo de mira de bncia:

Ma a apreenam m apeco niforme em oda a eeno;no e diingem o e componene; m ma fae.

Ma a apeco no niforme em oda a a eeno, podendoidenificare algn do e componene a olho n; em, pelo meno, 2 fae.

Ca parece homognea ma, qando oberada com inrmeno deampliao o heerognea componene imiciei; em, pelo meno, 2 fae.


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A repreenao qmica da bncia indica a repecia nidade errai,

qe podem er omo, molcla o ie. O omo eo na bae da coniio da

molcla e do ie.

O aa aa: ,

.O proe e o nere ocpam a ona cenral do omo o ncleo. O elecre,com maa mio menor do qe a do proe o neroe, moeme em orno do ncleo,

coniindo a nem elecrnica.

O a : o nmero de prooe igal ao nmero de

elecroe. Uma molcla m grpo de omo ligado qe elecricamene nero.

A ria bncia podem aparecer em diferene eado fico, dependendo da

condie de preao e emperara a qe eo jeia. O eado fiico relacioname com

a mobilidade da nidade errai qe coniem o maeriai. Por a e, a mobilidade

depende da fora qe inerligam a mema nidade: qano maior a fora, menor amobilidade. A mobilidade da parcla menor no lido do qe no lqido e no gae.

A forma como a parcla eo organiada diferene no r eado fico: a

compacidade emelhane no lido e no lqido, ma menor no gae.

N a , a erra mio ordenada. A fora de coeo o mio fore(moimeno de ibrao) e o epao aio o mio redido.

N a , a erra mai deordenada qe no lido. A fora de coeo o

mai fraca (moimeno de roao e ibrao) e o epao aio o mai conideraei.

N a a, a erra mio deordenada e a fora de coeo o praicamene

ineiene. Por a e, o epao aio enre a nidade errai o mio grande.

A mdana de eado ocorrem qando ma bncia ganha o perde energia ob a

forma de calor. A aa a a a aa a

aaa aa a.

Nem oda a bncia m pono de fo o eblio: algma bncia,

como o papel, no e fndem porqe a fora de coeo enre a nidade errai o o

fore qe a prpria nidade errai e rompem ane da bncia fndir. Ora,como o hlio, m fora de coeo o fraca, qe e liqefaem a emperara mio

baia, e nnca olidificam. Eiem ainda cao, como a acaroe, qe, qando ofre

aqecimeno, h modificao qimica da nidade errai, pelo qe, no chegam a

liqefaere.


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2. S a a a a.Na ole eie m olene e m olo. O

olo a bncia qe e dipera no eio do olene. Nma olo, o olene em

empre o memo eado fiico da olo. Se o componene eierem no memo eado

fico, o olene er o componene qe eier em maior qanidade (em nmero de

paricla). Se ierem no memo eado fiico e na mema qanidade, coniderae olene

o componene mai olil.

Ca a eprea a compoio qaniaia de ma olo

3. E Toda a bncia o formada a parir de omo. Cada omo em caraceriica

prpria, correpondendolhe m elemeno qimico. Conheceme cerca de 115 elemeno

qmico, do qai 25 foram obido arificialmene. Todo o omo de m memo

elemeno qimico m o memo nmero de proe no ncleo.

O a, Z, o nmero de proe eiene no ncleo de m omo. O

nmero amico idenifica o elemeno. O nmero de paricla no ncleo (proe e neroe)

deignae por nmero de ncleoe. O aa, A, igal oma do nmero de

proe com o nmero de nere preene no ncleo de m omo de m deerminadoelemeno. Genericamene, a epecie qimica o repreenada com a egine noao:

O

aa,o eja, omo com o memo nmero amico ma diferene nmero de maa. Doi

iopo m, eno, o memo nmero de proe e diferene nmero de nere. Eiem

paricla qe poem o memo nmero de elecre, qe o deignada por paricla

ioelecronica

Em qmica microcopica, ae m padro de maa como ermo de comparao na

deerminao de maa amica, o eqialene a ma maa marcada na Qimica

macrocopica. Acalmene, o padro em igor a maa correpondene ada maa do

omo de carbono12. Aim, a maa do aomo do diferene elemeno o definida

em relao ao padrao ecolhido, o maa aomica relaia (Ar), qe indica qana ee a

maa de m omo, perior maa conencionada como padro. A maa amica

relaia, Ar, de m elemeno qimico, calclada a parir da maa iopica relaia e

repecia abndncia do e iopo narai.


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A abela de maa aomica o de elemeno, e no de aomo, deido eincia

de diferene ioopo do memo elemeno. Aim, a maa aomica relaia calclada endo

em cona a maa aomica relaia decada m do e ioopo narai e a eincia relaia

(em percenagem) de cada ioopo qe eie na Narea. a mdia ponderada da

eincia iopica. A maa do ie e praicamene igal a maa do aomo qe o

orginaram porqe e deprea a maa do elecroe.

O a aa a Taa Pa

E, a a a aa aa a a a a

a. O elemeno qimico dipoeme por ordem crecene do nmero amico,

egndo linha horionai. A abela periodica enconrae organiada em 7 linha horionai

(periodo) e 18 colna (grpo).

O elemeno do grpo 1, 2, e 13 a 17 o deignado repreenaio.

O elemeno do grpo 1 o deignado meai alcalino.

O elemeno do grpo 2 o deignado meai alcalinoerroo. O elemeno do grpo 3 a 12 o deignado meai de ranio.

O elemeno do grpo 17 o deignado halgeneo.

O elemeno do grpo 18 o deignado gae nobre.

O lanandeo e o acinideo o elemeno de ranio inerna.

O omo m endncia para ganhar, perder elecroe o comparilhar elecroe de

modo a er, cada m, oio elecre no e nel de alncia (4 pare de elecroe), ficando

com a mema configrao elecronico do ga nobre mai proimo.

A bncia repreename imbolicameno po frmla qimica. Ea indicam oelemeno qimico qe a coniem (ignificado qaliaio) e a propore em qe e

combinam (ignificado qaniaio).

Ra aa a a a a:

Sbncia moleclare coniida por aomo de doi elemeno mealico o

elemeno ecreeme por ordem alfabeica do imbolo.

Sbncia moleclare coniida por aomo de doi elemeno no mealico

ecreee em primeiro lgar o elemeno mai eqerda na TP o mai abaio no

grpo da TP, relando a egine ordem:

B, Si, C, A, P, N, H, Se, S, I, Br, Cl, O, F

Sbncia inica repreenae em primeiro lgar o caio; o nmero de caie e

anie combinado de modo a qe a carga oal eja ero.


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4. G O rlo deem coner informoe qe permiam a caraceriao do prodo:

compoio, mbolo de perigo, proceo de eliminao, indicae de rico e medida

perenia acerca do e maneameno. A planificao de m rabalho laboraorial deeconiderar o deino a dar ao redo prodido.

A iliao de peqena qanidade de reagene conii ma da forma maieficae de no gerar reido. Algn podem er recperado, permiindo a obeno demeai, bncia alioa o alamene polene, a parir de maeriai qe o conenham.No enano, endo impoiel a a reiliao, deee diminir a a oicidade e proceder a eliminao.

E aa a:

D aplicae a prodo poco polene qe podem er depejado no egooap a mira com grane qanidade de ga.

Naa iliae faendo paar o reido lenamene nma oloneraliane o arae de p granlado de m prodo neraliane.

Fa efeca a eparao do reido olido da mira liqida, raandoe ada fae eparadamene.

E a :

Laa imporane alagardar o lanameno de liqidoinflamei, de reagene de cheiro deagradael o qaiqer oro qe poainerferir no normal fncionameno da rede.

E acondicionameno de prodo lido no olo a deerminada profndidadee cobero de erra.

Ia Realiae de forma direca e o prodo for facilmene inflamael o deforma indireca, mirando com m prodo inflamael. Pode er realiada ao ar lireo nm incinerador.


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5. P MPara eparar o diferene componene de ma mira emo qe iolar a

diferene fae dea mira e, poeriormene, raar cada ma dea faeeparadamene, de modo a ober a bncia qe a compem. A ecolha da ecnica de

eparao prepe o conhecimeno do ipo de mira e da compoio qimica da mira eda propriedade fiica da bncia qe a coniem.

MISTURAS HETEROGENEAS

Daa : Permie eparar de ma forma groeira ma fae lidade ma fae liqida. Qando o compoo olido edimenam por aco da graidade,formame da fae. A fae liqida remoida enqano a fae olida fica no fndo dorecipiene. ma ecnica rapida e reqer poco maerial (2 gobele e ma area). Deido peno de algma parcla, deee faere ainda ma filrao.

Daa : Permie eparar liqido imiciei, qe formam camadadiina, de denidade diferene. necerio m fnil de decanao, gbel, porenieral, no e argola.

Fa aa: conie na eparao de m olido em peno nma faeliqida, iliando m meio poroe, o filro. So neceario gobele, area de idro, porenieral, no, orgola, fnil de idro, papel de filro.

Fa a a: filrao rpida para conie na eparar m olido em

peno nma fae liqida mai rapidamene. Maerial: Kiaao, gko, fnil de Bchner,papel de filro, rompa de co, fraco de egrana, gabel, area de idro.

MISTURAS HOMOGENEAS

Caa: nee proceo, o olene eaporado, formanoe criai do olo. Acrialiao pode er lena (ao ar em crialiador) o rpida (com aqecimeno em capla deporcelana. Maerial: Crialiador, papel de filro com orificio o fnil OU Capla deporcelana, lamparina o mola.

Da S: a diferena enre o pono de eblio da bncia da

mira perior a 25C. Enole da mdana de eado fico Vaporiao eCondenao. Maerial: doi pore nierai, garra, noe, regladore de eblio, balode deilao/fndo redondo, condenador de bo reco, ermmero e adapador, mana deaqecimeno, alonga do condenador, erlanmeer (o gobele).

Da Faaa: iliada para mira cjo pono de eblio do ecomponene o primo (inferiore a 25C). Maerial: Igal ao da Deilao Simple mai acolna de fraccionameno.


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CAPITULO1DASESTRELASAOTOMO

1. Hoe poca em qe o Homem jlgaa qe a erra era o cenro do niero Teoria

Geocnrica, defendida por Ariele e Polome. Segnda ea eoria, a erra eaa imel

no cenro do niero e a ola giraam o oro corpo celee. Porem, no finai do

clo XV foi apreenado por Coprnico a eoria Heliocnrica, egndo a qal a Terra, bem

como odo o oro planea giram ola do ol. Galile Galilei era m do defenore

dea eoria, embora o Sal deiae de er o cenro do niero e paae a er cenro do

iema olar. Kepler, ambm defenor dea eoria decobri qe a orbia planeria eram

elpica, ocpando o Sol m do foco dea elipe.

A aqi, o Uniero era coniderado infinio e eico: empre eiira, era eerno,

imel, parecia no eolir. No enano, no inicio do clo XX Friedman e Lemaire,

aplicando a Teoria da Relaiidade de Einein ao Uniero decobriram qe eaa em

epano o niero eaa a amenar o olme. Ea conclo pe em caa a eoria do

niero eico. Hbble (o arnomo), ao analiar a radiao emiida pela nebloa e

concli qe ea eo em moimeno e obera qe a galia e eo a afaar. Toda

ea oberae deram origem eoria do Big Bang, qe conidera a epano do niero

ma coneqncia do Big Bang.

2.A Eiem da eoria obre a origem do niero:

U o niero no em principio nem fim; infinio

B Ba o niero ee ma origem, e em epano.

Segndo ea eoria, o niero ee inicio h cerca de 15000 milhe de ano e

relo da eploo de m oo cmico perdeno e eremamene qene, qe libero

grande qanidade de energia. O epao e o empo comearam, eno, a er ignificado.

Acalmene, o niero e a epandire e a arrefecer. Paado 10 6 , a decida de

emperara permii qe o qark em eceo (em relao ao aniqark) e aociaem,

ob a forma de proe e nere. Tr mino depoi, o niero j e enconraa

ficienemene frio para permiir a ineraco enre o proe e o nere, dando origem

ao primeiro ncleo lee.

Com 300 mil ano, o niero conina em epano e a a emperara conina a

baiar. O ncleo amico capram elecre, a eno lire. Formame o primeiro

omo eei: hidrognio, hlio (ale lio).


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Decorrido cerca de m bilio de ano, o omo formado agliname em nen

de g, qe deido concenrao de maria, condenaram e condiram formao de

erela e galia.

3. P B BEa eoria porada por 3 proa:

A epano do Uniero a fora da galia aracia, ma apear dio, a galia eo a

afaare ma da ora. Conclmo qe o niero ea em epano deido a ma

prodigioa concenrao inicial de energia.

A abndncia de elemeno qmico lee O hidrognio, o hlio o elemeno mai

abndane no niero, como o preio pela eoria do Big Bang.

A radiao cmica de fndo como coneqncia da nee amica, no inicio do big bang,

o foe deiaram de ineragir coninamene com a maria e o niero ornoeranparene a radiao elecromagnica. Foi ea radiao primordial, arrefecida pela

epano do niero ae ao dia de hoje, qe de origem radiao de fndo deecada por

Penia e Wilon. Ea energia e relacionada com a diferena de energia enre o elecre

eparado e o elecre ligado ao ncleo no omo de hidrognio. A radiao epalhada

por odo o lado liberoe preciamene qando o primeiro omo apareceram. Podemo

dier qe m fil qe fico do empo de formao do primeiro omo.

4. L B BEmbora eja aceie pela qae oalidade da comnidade cienfica acal, h ainda

mia qee a qe no conege dar repoa: Porqe ocorre o Big Bang? Como

ocorre? Haia algo ane do Big Bang? Qal o deino do Uniero? Ea qee, ainda

em repoa, coniem a argmenao apreenada pelo arofico qe no

concordam com a eoria. Condo, odo admiem qe o Uniero e em epano, ma

propem diferene eoria para eplicar o fenmeno.

5. O O fro do niero depende da qanidade de maria:

Maria conhecida a maria de odo o corpo celee;

Maria ecra a maria de narea deconhecida.

Se a denidade media (maria conhecida) do niero for inferior denidade

criica (maria conhecida+ecra), a epano do niero e ilimiada, endo ea eoria

denominada de Epano permanene. Se a denidade mdia do niero for perior

denidade crica, o niero conraire Big Crnch. Teoria do niero ocilane.


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6. O O noo iema planerio coniido por ma erela, o Sol (com 5 mil milhoe de

ano meade da a ida); oio planea principai; la o alie narai; planea

menore o aerode (Cinra inerior de aeroide) e comea. O ol e oda a erela qe

emo a olho n faem pare da noa galia, a Via Lcea, qe ma galial em epiral

idenificada por Galileo. O Siema Solar e nm do brao da Via Lacea, a doi ero do

e cenro. A galia agrpame em aglomerado denominado Ename de galia. A ia

lcea e conida no ename de galaia deignado Grpo Local, qe coniido por cerca

de 40 galia diribida nma eeno de aproimadamene qaro milhoe de anol,

da qai a Via lacea ma da r maiore, jnamene com a Andrmeda e a Galia do

Trianglo. A galia mai prima de n o a Grande e a Peqena Nem de Magalhe.

So galia irreglare iiei no Hemifrio Sl.

7. F Todo o elemeno qimico eiene na Terra foram prodido drane o periodo

de formao do Uniero, io , ane de eiirem a erela, o na erela, qer na fae

de ida eel, qer drane a a more. A formao de omo do diferene elemeno

qimico na erela deida a ranformae de maria chamada reace ncleare.

Ra a:

Reace qe enolem ranformae ao niel da ligae qimica inramoleclare. A alerae da nidade errai apena enolem a nen elecronica do aomo,

no endo o e ncleo alerado.

O elemeno qimico do iema reaccional manme;

H derio oal o parcial da nidade errai do reagene, por rpra de ligae

qimica inramoleclare e o eabelicida noa ligae qimica, originando ora

nidade errai qe caraceriam o prodo da reaco.

No h ariao da maa oal o nmero de aomo de cada elemeno qimico no

reagene e no prodo da reaco igal;

Enolem energia enre o

10e o

10J/mol

A emperara o da ordem do 10Ra a: decreem a conerao de ncleo aomico enolendo

rearranjo e o rediribiode prooe o neroe, o eja, ocorre a ranformao de n

elemeno noro. Ea reace poem em jogo qanidade mio, mio eleada de

energia. Podem deacare doi ipo de reace ncleare:

Ra a

Ra a a


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A ecria da eqae correpondene reace ncleare obedece lei:

L a a a oma do nmero de ncleoe igal no

doi membro da eqao.

L a a a aa a a oma da carga igal no doi membro da

eqao.

A reace de fo nclear prodem elemeno imico com maior maa, inicialmene a

parir do hidrognio, empre a emperara de mio milhoe de gra Celi.

F a ncleo de menor maa fndeme originando ncleo de maior

maa. O ncleo amico formado o mai eei e liberame qanidade coloai de

energia na ordem do 10J/mol. So neceria emperara na ordem do 10. A energiaprodida por fo nclear baraa e limpa, ma e qe prod ioopo eaei (no

radioacio). No enano no e conhece nenhm maerial qe coniga porar

emperara na ordem do 10. Acalmene, no enido de e perar ea dificldade ha concepo de m reacor de fo baeado na configrao Tokamak qe pre m campomagnico qe permie iolar ermicamene o plama da parede maeriai.

N a comea r mino ap o Big Bang, onde proe e nere e

niram para formar o primeiro ncleo do aomo. A reace mai imporane foram:

1 Eapa

A formao de derio acompanhada de radiao gama.2 Eapa A formao de rio acompanhada de radiao gama.

A formao de hlio 3 acompanhada de radiao gama. A formao de rio acompanhada pela emiao de proo. A formao de hlio 3 acompanhada pela emiao de nero.

3 Eapa

A formao de hlio 4 acompanhada de radiao gama. A formao de hlio 4 acompanhada de radiao gama.4 Eapa

A formao de Lio 7 acompanhada de radiao gama. A formao de Berilio 7 acompanhada de radiao gama.


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Apo a ncleoinee primordial a epanao e o arrefecimeno da Uniero

coninaram. Decorrido 300000 ano e a T = 3000K, deiaram de eiir elecroe lire. Ee

ligarame ao ncleo, formando o primeiro aomo. A ea emperara, a radiao deio

de er aborida pela paricla eiene e pao a propagare no Uniero,

enfraqecendo deido epano. Ea radiao chegano acalmene ob a forma de

micrroonda (radiao comica de fndo).

N a

A erela naceram e coninam a nacer qando a fora de araco graiacinal

prooca o ajnameno do aomo. Nea iae, a compreo graiica obriga, primeiro

o aomo, e depoi o ncleo aomico a aproimareme, proocando o obreaqecimeno

da marica a erem deencadeada reace de fo nclear nace a erela. A

coninidade dea reace manm a erela acea (h emiao de radiao), permiindo

a a oberao.

Ao formare o planea podem rgir o planea, formandoe m iema planeario.

Dependendo da maa da erela ela em diferene cor, amanho e emperara:

Fa a a a a a:

No corao da erela ocorre o ciclo do hidrognio. Ea ranformao ocorre drane

99% da ida de ma erela.

4 2 2

O deino da erela depende da a maa: a menore iem mai empo. A

erela de maiore dimene conomem o e combiel mai rapidamene. Porm, eabrilham mai.

Temperara/amanho


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Ga a:

3

Sa a:

Formao de elemeno mai peado a ao Ferro.

Sa:

Param a reace ncleare de fo; Energia liberada no ncleo no ficiene

para proocar a fo do ferro; Colapo rpido do ncleo de ferro da erela, deido

graidade; Liberao de giganeca qanidade de energia, qe aqecem bralmene a

camada eeriore, emprrandoa para o epao com eleada elocidade; Noa reace

ncleare, no de fo, ma de prodo de ioopo inaei de ferro, por aboro de

nere, qal e ege o e decaimeno radioacio, originando elemeno mai peado,

endo o limie o rnio.

Pa Ea N:

Redo eelar deno coniido por m aglomerado de paricla foremene agrpada qe

rodam a grande elocidade emiindo l inermienemene.

Ba :

Reido eelar de alforma deno, qe arai do a ola: nem l nem maria ecapam.


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N a

H algn ncldeo qe no foram formado no Bigbang nem na erela (pelo

meno, em abndncia). Ee nclideo foram formado no meio inereelar por colio de

omo de carbono, aoo e oignio com raio cmico, io , proe e ora paricla

qe iajam a elocidade eleada. Na reace qe ocorre m ncleo de maior maa deagregado em ncleo de menor maa: fio o cio nclear.

Na reace de cio nclear, m ncleo de maior maa, inel, diidee,

formando ncleo de enor maa (mai eaei), liberando m o mai nere, liberando

energia na ordem do 10/, aingindo emperara no ordem do 10. O nereliberado, por a e, bombardeiam oro ncleo, manendo a reaco em cadeia.

3 A fio do rnio m proceo compleo, podendo prodir mai de 30 elemeno

nm oal de 200 ncldeo diferene.

A reaco de fio nclear deconrolada do rnio eee na bae da primeira

bomba nclear. Conrolando a reace de fio nclear poiel la na prodo de

energia elecrica, na cenrai ncleare.

8. A radiao elecromagnica rela da propagao imlnea de m campo elcrico e

de m campo magnico ara do epao, ranporando energia. Dependendo dacircnncia, ea radiao pode comporare como onda o como parcla. A radiae

elecromagnica propagame no co com alor conane.

Conhecer a caracerica da radiae elecromagnica permie deerminar

dincia enre galia, aaliar a a elocidade, aaliar a emperara bem como a maa

e compoio qmica da erela. Ara da decompoio da l, obemo o epecro por

dipero da l. Ee fenmeno ocorre qando a l e compoa no mnimo por da

radiae diferene, denominandoe l policromica.

No co, oda a radiae e propagam com amema elocidade. Qando ea mdam de meio de

propagao, a a elocidade alerada de diferene

modo conoane a a energia, o qe permie a a

eparao em l monocromica radiao com energia

caracerica.

O epecro elecromagnico e a eriao da

radiae elecromagnica de acordo com a a

energia.


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A radiao elecromagneica e compoa por fooe qe ranporam ma

deerminada qanidade de energia. A a inenidade e proporcional ao nmero de fooe,

bem como a energia da radiao, endo a conane de proporcionalidade a energia do foo.

Um do mai conhecido efeio da radiae elecromagnica o efeio rmico,

qe depende no da narea da l, como ambm da a inenidade. A radiae

infraermelha (mio inena = grande nmero de foe) o a de maior efeio rmico,

endo ada para efeio de aqecimeno. A radiao lraiolea ada no olrio para

bronear compoa por m nmero redido de foe, apear de cada m dele poir

eleada energia.

O deenolimeno cienifico e ecnologico permii criar fone de radiao

elecromagneica, ai como a linha de ala enao, a anena de elecomnicae,

inrmeno mdico, elecrodomeico, inrmeno LASER e o elemoel.

9. E A incidncia de deerminada radiae

elecromagnica obre meaid prooca a emio de

elecre. Ee fenmeno denominado efeio fooelecrico.

O elecre emiido o deignado fooelecre por

relarem da aco da l obre o meai.

A energia minima para erair m dado elecro de

m aomo de m maerial melico (para ioniar o aomo),

ficando o elecro em repoo, chamae energia mnima de

remoo (W), qe caraceriica de cada meal. O efeio

fooelecrico ocorre e a radiao ier energia perior a

ao alor minimo.

O efeio fooelecrico praicamene inanneo, ocorrendo logo ap a incidncia da

radiao no meal. A probabilidade de m elecro capar mai do qe m foo nla. Aim:

A elocidade do elecre emiido independene da inenidade do feie

(nmero de foe) de radiao monocromaica incidene, ma ano maior

qano maior for a energia da radiao.

O nmero de foe emiido ano maior qano maior for a inenidade da

radiao incidene, ma no depende da energia da radiao, dede qe ea

eja perior ao alor minimo de energia de remoo.

Se a energia incidene for menor qe a energia de remoo, apear da

inenidade da radiao er eleada, nnca ocorre efeio fooelecrico.


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O painei olare o ma da aplicae mai iiei do efeio fooelecrico,

prodindo correne elecrica a pari da l olar. Ora da aplicae a cella

fooelecrica. Conideree m circio imple:

Nea monagem no h paagem de correne

elecrica, ma e qe e inerrompida enre A e B.

Nea monagem h paagem de correne elecrica,

poi a aco da l obre o meal prooca efeio fooelecrico, e

o flo de elecre remoido ai complear o circio.

A cella fooelecrica coniem o iema de conrolo da pora do eleadore,

da aberra da pora do cenro comerciai e edificio pblico, ec. Em odo o cao, a

paagem de peoa impede a incidncia de radiao na placa A, e o circio abero ranmie

m inal para o iema de conrolo.

10. E /A radiao ao ineragir com a maeria pode er

parcialmene aborida, reflecida o ranmiida, conforme a

compoio da maeria onde incide. O conjno da radiae

reflecida e/o ranmiida permie idenificar a banda de

aboro e deignado por epecro de aboro. A

radiae aborida deabiliam a nidade errai, a

qai poeriormene emiem radiae. O conjno de

radiae emiida pela nidade errai permie

idenificar a banda de emiao e deignado epecro de

emiao.

O epecro de emiao aomica o prodido no eado gaoo e a preo

redida, qando o aomo o jeio a decarga elecrica inena. O aomo aim

eciado, emiem de imediao o eceo de energia ob a forma de radiao qe pode er

oberada na ona do iiel. O epecro de emio o epecro qe e podem

oberar qando pare da radiao emiida por ma fona lminoa aborida por maeriai

colocado enre a fone lminoa e o oberador. Falamlhe a pare da radiao qe foram

aborida. O epecro de emio e o epecro de aboro o complemenare. Em

obrepoio, originam o epecro conno.


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Cada nidade erral pode er idenificada por m conjno de linha epecrai

qai eo aociado alore bem definido de energia. O epecro de m omo/molcla

a a impreo digial. Aim, o epecro de aboro o fndamenai na anlie da

compoio de erela, qe emiem radiao qe abrange odo o epecro elecromagnico.

A radiao qe chega a n j ineragi com a paricla qe compoem a erela.

Dependendo da qanidade de elemeno e da a abndncia, maior o menor er o

nmero de rica de aboro e a a inenidade. Comparando a poio relaia do conjno

da rica, no epecro elecromagneico, com o epecro do elemeno conhecido,

poel idenificar o elemeno qe enram na compoio da erela e a a abndncia

relaia.

A oberao de epecrode emio amica fornece informae precia obre a

erra do aomo. Por eemplo, o elecro do omo de hidrognio pode er eciado por

rio proceo e ao olar ao eado fndamenal emie radiao iiel e no iiel (UV e

IV), qe pode er deecada elecronicamene o foograficamene.

S o aborida o emiida pelo elecro do omo de hidrognio algma

radiaoe de energia bem definida: o elecro denro do omo pode ocpar cero nei

de energia; a cada nel e aociado m cero alor de energia; a ada do elecro do

eado fndamenal para m nel energico perior poel por aboro de cera

qanidade de energia (ara de rio proceo: ameno de emperara, colio com

elecre de ma decarga elecrica, aco da radiao elecromagnica), qe ero

emiida qando qando ee ola para o eado fndamenal. Como algn eado de

energia o permiido para o elecro no omo, die qe a a energia e qaniada.

11. O elecre no omo enconrame em eado de energia bem definido qe diferem n

do oro em qanidade finia caraceriica de energia. A parir da anlie epecral, Bohr

eabelece ma relao maemica para o alore de energia qe o elecro (no amo de

hidrognio) poderia amir em cada nel de energia.

2,18 10

1

Toda a energia poenciai permiida ao elecro no omo ero empre negaia.

Cada nel de energia em o e alor de energia (qaniada). O niei de energia no eo

igalmene afaado: ee oe aproimando (a diferena de energia enre o doi niei

energico conecio cada e menor) medida qe o nel de energia amena. Aim,

conclie qe o eado de energia o deconno, bem como a a diferena.

Para n = 1 Eado de energia mai baia; nel mai eel, a aa.

Para n = 2, 3, 4 Eado de energia mai eleado; nei meno eaei; a a.


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18

O elecro regrea ao eado de menor energia (direcamene o paando por oro

nei), liberando a energia qe reebe. Um elecro pode raniar de m nel de energia

para oro e aborer o emiir energia com alor igal ao perior ao alor da diferena de

energia enre o nei coniderado. Valore inermdio no o permiido.

O elecro em o alor de energia igal ao alor de energia do nel qe ocpa.

Ao conjno da radiae emiida pelo aomo qando o elecre paam de nei

de energia periore para m dado nel de energia enferior chamae a.

S La nel 1 UV.

S Ba nel 2 Viiel.

S Pa nel 3 IV.

S Ba nel 4 IV.

S P nel 5 IV.

12. E M Da: o omo er coniderado ma efera indiiiel.

M T: o omo era coniderado ma efera carregada poiiamene com

elecre nela dipero modelo pdim de paa.

M R: egndo ee modelo, oda a maa do omo eaa localiada no

ncleo e o elecre circlaam a ola, al como o planea em orno do ol.

M B:o elecre moimename em orno do ncleo, decerendo rbia fia,

eando aociado a cada ma dela m deerminado alor de energia.

M a a: o corponameno epacial do elecro decrio por orbiai

qe repreenam a regie do epao ola do ncleo, onde h maior probabilidade de

enconrar m elecro.

13. A O modelo propoo por Bohr roe m aano ao coniderar nei qaniado de

energia, ma ainda apreenaa inmero problema. Mia coia permanecia em eplicao

o era implemene ignorado. No modelo amico de Bohr, a poio do elecro eaa

definida por ma rbia circnferncia onde eie cerea de enconrar o elecro, com ma

dada energia. Por a e, o modelo amico acal define ona do epao onde, ob a aco

do ncleo, o elecro com ma dada energia em probabilidade de e enconar orbial,

decria ara de m conjno de nmero qanico. O raio propoo por Bohr para ma

orbia o raio da perficie efrica onde, no modelo qanico, a probabilidade de enconrar o

elecro maima.


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Cada orbial caraceriada por m conjno de r nmero qanico: ,,. Eedo informao obre a eneergia, amanho, forma e orienao no epao.

O nmero qanico principal (n) informa obre a energia e amanho da orbial. S

pode omar alore ineiro maiore qe ero. Qano maior for, maior a dincia do

elecro ao ncleo, e maior a energia do elecro. O amanho e a energia da orbial o anomaiore qano maior for o alor de n. o nmero mimo de elecre dado por 2.Elecre em orbiai com maior nmero qanico principal m maior probabilidade de erem

enconrado longe do ncleo.

O nmero qanico anglar, ecndrio o aimal (l) informa obre o ipo e a forma

da orbial. Indica o bnei de energia em cada nel. Varia enre 0 1.

O nmero qanico magnico (ml) informa obre a orienao epacial da orbial. Ee

nmero oma alore enre . A cada alor de ml correponde ma orbial, cjonmero, em cada bniel dado pela epreo 2 1.

Cada elecro no omo caraceriado por qaro nmero qanico: re, por ear

colocado na orbial (n, l, ml) e oro aociado a roao (m). Dado qe eiem doi

moimeno de roao poiei para o elecrao, m para cada enido do poneiro do

relogio, eiem doi eado de pin:

Senido direco m = 1/2

Senido inero m = 1/2

NOTA:

No omo de hidrognio, a energia da orbiai depende ecliamene do nmero

qanico principal, pelo qe oda a orbiai do memo niel apreenam o memo alor de

energia, deignandoe orbiai degenerada. J para o omo polielecrnico, a energia da

orbiai depende do nmero qanico principal e ecndario, pelo qe, orbiai do memo

l Orbial Forma

0

1 p

2 d


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nel, ma de bniel diferene m energia diferene. Apena a orbiai do memo

bniel o degenerada.

14. P A configrao elecronica dee egir r regra:

P a a a: qando m omo e no e eado fndamenal, o e

elecre ocpam a orbiai de menor energia.

P a Pa: nm omo no podem eiir doi elecre com o memoconjno de nmero qanico, io , doi elecroe qe ocpem a mema orbial m de er

pin opoo.

Ra H: A orbiai de m memo bniel o preenchida de modo a qe nee

bnel haja o maior nmero poiel de elecre com pin paralelo.

15. Para alem da organiao em grpo e

periodo, a TP pode diidire em qaro

bloco:, p, d e f, conoane o e nmero

qanico ecndrio. Diingeme ainda o

deignado elemeno repreenaio (bloco

e p) do elemeno de ranio (bloco d e f).

O grpo deerminado pelo nmero

de elecre na orbiai de alncia e o

periodo deerminado pelo maior nmero

qanico principal preene na configrao

elecrnica do elemeno.

ENERGIA


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A TP fornece maia informae, no o referene ao elemeno, ma ambem a

bncia elemenare formada por ee elemeno:

Pa nmero amico; maa amica relaia, configrao

elecrnica, raio amico, energia de ioniao.

Pa a a a eado fico, pono de fo e eblio,denidade, cor, caracer melico, erra crialina.

Pa a: aa

Vria propriedade apreenm ma ariao reglar ao longo do grpo e do

periodo da abela peridica, ai como o raio amico e a energia de ioniao.

O raio aomico a dincia mdia enre o ncleo e o elecre da bcamada mai afaada.

Ao longo do grpo, o raio aomico amena com o ameno do nmero amico

porqe, o nmero de nei energico ocpado amena ma nidade, amenando onmero qanico principal para o nel de alncia, amenando a dincia mdia enre o

ncleo e o bnel mai eerno.) Embora eia m ameno da carga nclear (deido ao

ameno do nmero amico), eie ambm m maior nmero de elecre na nem

elecronica, no endo o poder aracio do ncleo ficiene para encer o ameno de da

dincia enre o elecre e o ncleo, bem como a replo enre ee. Aim, em

elemeno conecio a nem elecrnica ocpa mai m nel energico, amenando

aim o raio amico.

Ao londo do periodo, o raio amico dimini com o ameno do nmero amico

porqe, apear do nel em preenchimeno er o memo, o nmero de elecroe qe o ocpa,em elemeno conecio, amena ma nidade, bem como a carga nclear, relando no

ameno da fora elecroeaica aracia enre ncleo e elecre. Embora a replo enre

o elecre amene ela inferior ao ameno de poder aracio do ncleo. A nem

elecrnica conraie, o olme ocpado dimiini, diminindo aim o raio amico.

Caa a a a :

O raio do io poiio menor qe o raio do omo repecio porqe qando m

aomo perde m o mai elecre ranformandoe nm io poiio, o e nmero amico

no alerado. Se o nmero de elecre dimini, a reple enre elecre diminem,

paando ee a er mai foremene araido para o ncleo.

O raio do io negaio maior do qe o raio do aomo repecio porqe qando m

aomo recebe m o mai elecre, ranformandoe nm io negaio, o e nmero

amico no alerado. Se o nmero de elecre amena, a reple enre ee ambm

amenam pelo qe, paam a er meno foremene araido pelo ncleo.


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Caa a aa a

Dipondo de m conjno de paricla ioelecronica por ordem crecene da

repecia carga nclear, o raio dimini aendendo a qe m igal nmero de elecre, a

carga nclear amena, amenando a ineraco ncleo, nem elecrnica.

A a a a a a a aa

a a, a aa. Eiem ana energia de ioniao

qano o elecre do omo dee elemeno, pelo qe, o ceiamene crecene e

empre poiia.

A energia de ioniao do elemeno dimini ao longo do grpo porqe o nmero de

nei energico amena , bem como o nmero qanico principal para o nel de alncia,

cjo elecre ficam mai afaado da aco do ncleo, qe dimini o e poder aracio.

Aim, o elecre de alncia o ear cada e meno ligado ao ncleo, endo mai fcil a

eraco de m elecro. O ameno do nmero amico amena a replo do elecredeido ao ameno do nmero dea paricla, conribindo ambm para a diminio da

energia de ioniao.

A energia de ioniao amena ao longo do periodo porqe, com o ameno do

nmero amico, a carga nclear amena e, coneqenemene, o raio aomico dimini,

deido a ameno do poder aracio do ncleo em relao ao elecre de alncia,

ornando mai dificil erair ao omo m elecro

Para o memo nmero qanico principal, empre qe e rania para orbiai mai

energica, a energia de ioniao dimini.

Para o memo nmero qanico principal e para o memo bniel, empre qe e

inicia o emparelhameno da orbiai, a energia de ioniao dimini.


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CAPITULO IIATMOSFERA DA TERRA:RADIAO E MATRIA

1. E A Terra formoe h cerca de 4,6 mil milhe de ano. Inicialmene no inha

amofera, era ma bola de rocha em fo. Qando arrefece formoe ma cra lida

no e eerior, haendo erpe lcnica generaliada. Ter ido a parir do gae

liberado pelo lce qe e formo a amofera primiia. Ea eria conida

maioriariamene por apor de ga (H20), diido de carbono (C02), aoo (N2) e, em mio

menor qanidade, meano (CH4) e amonaco (NH3) gae eigiai.

O conno arrefecimeno da Terra er proocado a condenao do apor de ga,

originando a primeira cha e, poeriormene, o oceano. O diido de carbono foie

diolendo na ga do oceano, dando origem a rocha carbonaada e diminindo, aim, a

a concenrao na amofera. O memo no aconece com o aoo, qe mio poco

olel em ga e poco reacio. O aoo foie acmlando na amofera medida qe e

liberaa da cra errere, pelo qe o componene maioririo da amofera acal.

O aparecimeno do oignio na amofera er relado da ranformao da

molcla de ga em oignio e hidrognio, deido aco da radiae olare. O

hidrognio, mio lee, ere ecapado para o epao. Ma a prodo de qanidade

ignificaia de oignio e er erificado ap o aparecimeno do primeiro ere

fooinico.

A amofera compoa pela egine camada:

Ta(a cerca de 15 km de alide) aria enre 8 km (plo) a 15 km (eqador) e

conm 80% em maa do gae amofrico. O ar dimini a emperara com a alide, a

aingir 60C. A ona limie deignae por ropopaa, de emperara conane.

Eaa(de 15 a 50 km) Conm a camada de oono. A emperara amena de 60C

a cerca de 0C, deendoe ee ameno ineraco qmica e rmica enre a radiao

olar e o gae a eiene, endo a radiae por io reponei radiae UV. A ona

limie deignae por eraopaa, de emperara conane.

Ma (de 50 km a 80 km) Camada mai fria da amofera, diminindo, de noo, aemperara com a alide, aingindo o 100C, poi a aboro de radiao olar mio

fraca. A ona limie deignae por meopaa.

Ta(de 80 km a 500 km) Aingeme emperara mio eleada, deido

aboro da radiae UV, X e gama, erificandoe, noamene, a conjgao do efeio

rmico e qmico da radiae.

Ea(mai de 500 km) Pare eerior da amofera qe e dili no epao


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Ao conjno da meofera perior e da ermofera de o nome de ionofera,

porqe ea regio poi mia parcla carregada elecricamene, como ie e elecre

lire, prodida por fooioniao do gae amofrico, qe arranca elecre

molcla dee gae.

A maior pare do gae qe coniem a amofera acal localiae abaio do 40km de alide deido araco graica. O componene maioririo o o aoo (78%), o

ignio (21%). O rgon, o diido de carbono e a ga o componene minoririo (cerca

de 1%). Eiem oro componene como o ido de aoo, o meano, amoniaco,

hidrognio, ec. em qanidade o peqena qe o coniderado componene eigiai.

A concenrao do componene em ofrido alerae ignificaia deido a

emie para a amofera de fenmeno narai o aciidade anrapogenica. Se a

bncia emiida caarem prejio a qalidade de ida do ere io, deigname

polene. A polio amofrica m problema ecala global deido fcil difo de

gae na amofera.

2. D LO polene o freqenemene prejdiciai para a ade, podendo er coniderado

ico o enenoo bncia qe acima de m cero alor de concenrao, o ap m

cero periodo de epoio, prooca alerae no ecido, orgo o proceo biolgico.

Aim, a doe leal DL50, a doe de ma bncia neceria para proocar a more

de 50% do indiido de ma poplao eada.

Qano menor for a doe leal de ma dada bncia, para ma deerminada

epcie, maior er a a oicidade. Ea aria conoane a epcie porqe cada epcie

apreena olerncia diferene a bncia ica. A oicidade depende ainda da forma

de epoio (ia oral, inalao, conaco com a pele).

3. ; Qaa aa, n, ma grandea fica ada pelo qimico para relacionar

pore de bncia em ermo macrocpico, com a nidade errai (omo,

molcla o ie) do domnio bmicrocpico. A nidade SI a mole. A qaniade de

bancia correpondene a 1 mol de omo/molcla/ie em ma maa

nmericamene igal maa moleclar relaia, ma eprea em grama. Em 1 mol de

omo/molcla/ie, eiem 6,02210 parcla da nidade errai qe aconiem Conane de Aogrado (NA).


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V a o olme ocpado por ma mole de g. Na condie PTN empre

22,4 dm3/mol. Nee olme eiem empre 6,02210molcla.L Aa olme igai de gae, na mema condie de preo e

emperara m o memo nmero de molcla.

Maa a indica a maa por qanidade de maria.

4. D

5. D A amofera ma mira de gae (qe formam ma mira homognea) e maerial

pariclado. Conoane a dimene do maerial pariclado ee pode er claificado como

coloide o como peno.

D: mira de da o mai bncia em qe a paricla de ma dae a faedipera eo dieminada nora fae a fae diperane. Podem claificare como:

ole erdadeira dimene inferiore a 1 nm ar.

coloide dimene enre 1 nm e 1 micromero neoeiro.

Spene dimene periore a 1 micromero mog.

A ole erdadeira o iema homogneo, poi o coniido por ma

nica fae. A pene o iema heerogneo, poi a paricla da fae dipera

conegem diingire ao microcpio. O efeio Tndall ma propriedade imporane do

coloide qe, qando araeado pela l, proocam a a difo. Na prica, io ignificaqe poel oberar o percro do feie lminoo ara do colide.


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6. C

%(m/m) 100%(V/V) 100

10 10

7. I Ao enrar na amofera errere, a radiae olare ineragem com a paricla ai

eiene, ranferindo para ela a energia qe conem. Ea aboro pode caar doi

efeio:

E : a paricla aborem energia, amenando a a energia cinica. E : a paricla aborem a energia da radiae, a qal ere para

deencadear reace qimica, por eemplo, a fooioniao.

A radiae olare qe aingem a ermofera e a meofera m energia ficiee

para proocar a ioniaao da epcie a eiene. Aim, a amofera fnciona como m

filro olar, ma e qe conege reer a radiae mai energica proeniene do ol,

impedindoa de aingirem a perficie errere. A preena de algma epecie qimica na

amofera eia qe cera radiae emiida pelo ol chegem perfcie errere, o pelo

meno minimiam a a chegada. A ceia camada da amofera fncionam como filro

para a radiao, nomeadamene, a UV.

A radiao UVA a meno energica. Ainge a ropofera e conribi para o

enelhecimeno da pele.

A radiao UVB pode caar qeimadra olare e cancro de pele. reida no oono

eraofrico

A radiao UVC a mai energica e, por io, a mai perigoa para o ere io.

reida qae na oalidade na ermofera.

A radiao olar aborida pela molecla na ropofera pode poir energia

ficiene para romper algma ligae enre o omo, originando a a diociao. A eeproceo de o nome de foodiociao. Ee proceo origina radicai lire omo o


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grpo de omo em qe a orbiai poem elecre deemparelhado, endo

eremamene reacio.

8. OO oono m g incolor, cja molcla o formada por r omo de oignio,

eiindo em peqena percenagem no ar qe repiramo. A amofera ma mira de

gae qe e diribem por r camada diferene: a ropofera, a eraofera e a ionofera

(ermofera). A maior pare do oono (cerca de 90% do oal eiene na amofera) enconra

e e formae na eraofera, a ma alide enre o 15 a 50 km acima da perfcie da Terra,

com ma fore concenrao a cerca de 25 km, coniindo o qe e conenciono chamar

camada de oono.

O oono eraofrico deempenha m papel primordial para a eincia de ida na

Terra, poi ere de filro radiao olar lraiolea. O reane eie na ropofera, onde,pelo conrrio, o e efeio o prejdiciai ida.

O filro olare o maeriai qe no o araeado pela radiao UV. Podem er

de doi ipo:

Qmico conm bncia capae de aborer a radiao UV, impedindo qe a

pele eja aingida;

Fico o conido por bncia opaca radiao UV e qe, por io, a

reflecem, coniindo ma barreira fica a ee ipo de radiao; o mai lgare

conm na a compoio ido de inco o diido de inio.

FPS a a indica o gra de proeco do filro olare. Qando epoa

ao Sol em proeco, a pele lea m deerminado empo para ficar ermelha (prodo de

eriema). Qando e a m filro olar com FPS 15, por eemplo, a mema pele lea 15 ee

mai empo para ficar ermelha.

Fa O2 > O* + O*

O* + O2 > O3

D O3 > O2 + O*

O3 + O* > 2 O2

A qanidade de oono preene na eraofera manida a m nel adeqado para

a ida na erra, por proceo narai, ara do qai coninamene formado e derdo,

obendoe ma iao em qe a concenrao de oono na eraofera praicamene

conane eado eacionrio / eqilbrio dinmico.


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No limo ano rgiram eidncia de qe o eqilbrio no ciclo do oono em indo

a er alerado. A aciidade anropognica m condido a qe qanidade cada e

maiore de diera bncia ejam emiida para a amofera. Algma reagem com o

oono leando alerao do eqilbrio, ma e qe a elocidade de decompoio do oono

e orna perior elocidade de formao. Da qe e enha indo a conaar ma

diminio da concenrao do oono na eraofera. Deignae por braco do oono a

diminio ignificaia da concenrao do oono na eraofera. A diminio da

concenrao do oono eraofrico em coneqncia biolgica imporane, ma e qe

o ameno de radiao UVB qe ainge a perfcie da Terra inflencia o ecoiema e o

prprio Homem.

O cloroflorocarboneo, CFC, o compoo de carbono, cloro e flor. So gae

emperara ambiene, ma podem er liqefeio facilmene. So no inflamei,

qimicamene eei e no corroio, pelo qe foram ado em larga ecala em proceo

de refrigerao (frigorfico), pra, ec. Deido a inrcia qmica ee gae dram oempo ficiene para birem a eraofera, onde ocorre a a foodiociao

proocada pela radiao UV originando radicai lire e omo de cloro.

CCl3F* > CCl2F* + CI*

O omo de cloro o mio reacio e reagem rapidamene com o oono daeraofera. No deenrolar da reaco no o derido, reagindo indefinidamene,podendo derir milhare de molecla de oono.

Cl* + O3 > ClO* + O2

ClO* + O* > Cl* + O2

Cl* + O3 >

O HCFC, HFC o do melhore bio do CFC, ma e qe a ligao CH orna a

molecla mai reacia, endo derido ane de alcanarem a eraofera. No enano o

gae de efeio de efa.

9. N O CFC o compoo halogenado qe e podem coniderar deriado de oro

compoo qe o conido apena por carbono e hidrognio o hidrocarboneo, qe

o o compoo orgnico mai imple. O alcano o hidrocarboneo arado: cada

omo de carbono ea ligado a 4 oro omo (ligae imple) de carbono e/o

hidrognio.


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O qaro primeiro alcano de cadeia imple o:

Meano 1 aomo de carbono CH4

Eano 2 aomo de carbono C2H6

Propano 3 aomo de carbono C3H8

Bano 4 aomo de carbono C4H10

O alcano egine de cadeia linear nomeiame de modo iemaico, iliando o prefio

pena (5C), hea (6C), hepa (7C), oca (8C), nona (9C), deca (10C), ec. e a erminao ano.

Meodologia de nomenclara:

1. Idenificar a cadeia com maior nmero de carbono.

2. Nmerar a cadeia principal de modo a qe a oma do nmero onde ficam o grpo

biine eja a menor poiel.

3. Formar o nome: nmero do grpo biine + nome do grpo biine,

ordenado alfabeicamene (prefio di, ri, era no conam) + nome cadeia principal

10. M A molcla do gae qe e enconram na amofera podem er poliamica

(H20, CO2, CH4, NH3), diamica (H2O, N2, 02), o memo monoamica (gae raro). Na

ligao enre doi omo nma molcla ligao qmica cada m do omo

eperimena alerae. A principai alerae ocorrem com o elecre de alncia, aonel da a energia e da repecia nem elecrnica. Para a molcla da ropofera,

o modelo eplicaio da a eabilidade o da ligao coalene.

Segndo o modelo de G. N. Lei (18751946), o elecre de alncia m m

papel fndamenal na ligao qmica e o parilhado enre omo, em molcla, de

modo qe cada omo enolido na ligao adqira ma configrao elecrnica de g

raro (cjo omo o pariclarmene eei, epecialmene He e Ne).

Noao o repreenao de Lei:

O mbolo qmico repreena o ncleo e o cerne do omo;

pono () e cre () repreenam o elecre de alncia.

Ligao coalene imple parilha de doi elecre (m par)

Ligao coalene dpla parilha de qaro elecre (doi pare)

Ligao coalene ripla parilha de ei elecre (r pare)

Ao eabelecere a ligao, a molecla adqire m eado eel de energia,

inferior do omo eparado. O doi aomo enolido na ligao o manidonido porqe eie m eqilibrio enre fora de araco e replo:


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araco enre o ncleo e o elecre parilhado.

Replo enre elecre no parilhado e ncleo do doi aomo.

ENERGIA DE LIGAO

Uma ligao qmica eabelecee qando a energia do iema conido pelo

omo ligado menor do qe a do iema conido pelo omo eparado. Aim, a

molcla mai eel do qe o e omo eparado, pelo qe a formao de ma

ligao qmica enole liberao de energia a energia de ligao. Ea em m alor igal ao

da energia mnima qe necerio fornecer molcla para qebrar a ligao e eparar o

e omo (energia de diociao).

Qano maior for a energia de ligao mai energia e libera qando a ligao e

forma, pelo qe mai eel a molcla. Mai fore a ligao, poi mai energia er

neceria para a qebrar. Qano mai eel ma molcla, meno reacia .

A molcla N2 a mai eel, o qe jifica a peqena reaciidade da bncia

elemenar aoo em comparao com a bncia elemenare oignio e hidrognio. Da

er o aoo o g mai abndane na amofera.

COMPRIMENTO DE LIGAO

A dincia de eqilbrio a qe ficam o ncleo do omo ligado deignae

comprimeno de ligao. Para ea dincia h m eqilbrio enre a fora de replo enre

o ncleo e a fora de araco qe o elecre eercem obre o ncleo.

O comprimeno de ligao depende do amanho do omo qe e ligam. Qando oomo enolido o do memo elemeno, o comprimeno da ligao imple maior do qe

o comprimeno da ligao dpla e ee do qe o da ligao ripla. Para o memo omo, a

m maior comprimeno de ligao correponde ma menor energia de ligao.

NGULO DE LIGAO

O nglo de ligao o menor nglo formado pela inereco da da linha reca

qe paam pelo meio do omo cenral e pelo meio de doi omo a ele ligado.

GEOMETRIA MOLECULAR

A geomeria moleclar o arranjo ridimenional do aomo nma molecla. A ee

arranjo epacial correponde m eado de energia minima para a molecla, o eja,

eabilidade maima. Pode preere a geomeria de ma molecla a parir do conhecimeno

do nmero de elecre de alencia ola do aomo cenral, na a erra de lei,

ando o modelo da replo do pare elecronico da camada de alencia.

Nma molecla poliamica, em qe h da o mai ligae enre o aomo cenral e

o aomo qe o rodeiam, a replo enre o elecre do diferene pare ligane fa com

qe ee fiqem o mai afaado poiel n do oro. A geomeria correponder ao

arranjo epacial em qe a replo minima.


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Qando ola do aomo, alm de pare de elecre ligane, h m o mai pare de

elecre no ligane, na preio da geomeria em de e er em cona a diferene

inenidade da fora replia. Em geral, maior a replo enre pare de elecre no

ligane do qe enre m par ligane e m par no ligane. Por a e, a replo enre m

par no ligane e m par ligane maior do qe enre doi pare ligane.

Geomeria linear

Geomeria anglar

Geomeria piramidal rigonal

Geomeria eradrica

11. N Se m compoo apena conier omo de doi elemeno no melico, na

frmla dee repeiare a egine ordem: Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, A, P, N, H, Te, Se, S, A, I,

Br, Cl, O, F (eqncia naral na Tabela Peridica, ecepo o H, o O enre Cl e F e o gae

nobre no incio). Se m compoo apena conier omo de doi elemeno melico, na

frmla ecreeme por ordem alfabica do mbolo.

Na ecria da frmla de compoo inico, colocae primeiro o mbolo o

frmla do caio e depoi o mbolo o frmla do anio, com ndice, de modo qe a oma

da carga elcrica (qe no e ecreem) eja nla. A frmla de m al indica a proporo

em qe e enconram o diferene ie no crial; e hoer mai do qe m io do memoipo, ecreeme por ordem alfabica do mbolo o frmla.


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FFSSIICCAA

FSICA E QUMICA

Ano I


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MDULOINICIALDASFONTESDEENERGIAAOUTILIZADOR

1. Sendo a energia fndamenal a ida e m facor primordial para a maioria da

aciidade econmica e hmana, o conmo energico regia m ameno acelerado. H

poi qe eplorar noa fone de energia qe aifaam a neceidade hmana e no

conribam para a degradao ambienal.

1.1. F F a a qando ocorrem liremene na Narea.

E: Sol, ga, eno, g naral, perleo bro

F a a qando o obida a parir de ora.E: elecricidade, gaolina, galeo.

F a o aqela cja reera e egoam, poi o e proceo

de formao mio leno comparado com o rimo de conmo qe o er hmano fa dela.

E. Caro, Perleo, G naral, energia nclear

F a o aqela qe e renoam coninamene na Narea, nma

ecala de empo compael com a ida hmana, endo, por io inegoei.

E: Biomaa, Energia elica, olar, da mar, geormica e hdrica.

O impaco ambienai relane da iliao de fone renoei o, de m

modo geral, poco ignificaio. Condo, o rendimeno energico o baio, ao in

da no renoei, ma e qe a a prodo ariel e qe o armaenameno de

ecedene eremamene difcil.

O o racional da energia imporane. Deemo aproeiar o bprodo, redir o

conmo, e aplicar o 3 R, redindo ignificaiamene a polio ambienal e

implemenando m raciocnio qe incli a gerae fra.

1.2. D

A energia ai perdendo qalidade empre qe e ranfere o ranforma. Tornae de

al forma dipera qe impoel para n olar a ilila, pelo qe, a energia e

degrado. Aim, para aaliar a eficincia de m proceo recorree ao rendimeno e ame

empre m alor inferior a 1.

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2. C 2.1. L C

A energia pode ranferire enre iema. Definee iema como a pare do

niero qe qeremo edar. Ea pare limiada por ma froneira qe epara o iema

de ma iinhana, qe fica fora do iema, podendo ineragir com ele. Aim, o iema

fico podem er: abero (parilha de maria e energia); fechado (parilha omene de

energia); iolado (no h qalqer ipo de roca). Aim:

A energia manifeae ara de ranferncia e de ranformae e, em qalqer

proceo, a a qanidade no e alera, apear de ma pare e degradar.

2.2. A energia ma grandea ecalar, e caraceriada por m nmero e ma nidade.

Uma parcla pode er rio ipo de energia aociado:

Ea Ca (EC) energia aociada ao moimeno de m corpo.

12

Ea Pa (EP) rela da ineraco de m corpo com oro corpo. Eiem rio

ipo, conoane a narea da ineraco enre o corpo.

Ea a aa rela da ineraco de m corpo e m aro.

Ea a a rela da ineraco enre carga elcrica; para a

ligae qmica deignada energia poencial qmica

Ea a a rela da ineraco aociada deformao do corpo.

Ea Ma (EM) rela da oma da Energia cinica com a energia poencial, qe e

podem conerer ma na ora, egindo a frmla:


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A energia inerna a oma da energia poencial, relane da inerace enre

parcla coniine do iema (omo, molcla e ie), e da energia cinica, aociada

ao permanene moimeno da parcla. A energia inerna de m iema depende da a

maa (qano maior a maa mai energia) e e ambm relacionada com a emperara.

(

2.3. Taa (W) Tranferncia de energia organiada, qe ocorre empre qe ma fora aca

nm iema e ee e deloca deido a aco. No cao da fora (F) er a mema linha de

aco do delocameno (d) do corpo, o rabalho pode calclare endo em coniderao qe:

Ca (Q) Tranferncia de energia deorganiada, qe ocorre enre iema a emperara

diferene, prolongandoe, eponaneamene, ara de m meio maerial, do iema a

emperara mai eleada para o iema a emperara mai baia, endo como objecio o

eqilbrio rmico.

Raa (R) definida como a energia qe irradiada m fenmeno naral e,

independenemene da a forma, a radiao ocorre empre por onda elecromagnica.

c f= E hv=

CONCLUINDO:

2.4. PPa randea fica qe mede a qanidade de energia ranferida por nidade de empo.


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CAPTULO 1 DO SOL AO AQUECIMENTO

3. E 3.1. B

A emperara mdia da Terra manme raoaelmene conane de ano para ano.

H endncia de longo prao, ma no h eidncia de ariae abrpa de emperara de

m ano para o oro. Aim, a Terra dee liberar para o epao a mema qanidade de

energia qe recebe do Sol. Se aim no foe, a amofera deeria aqecer o arrefecer

menraelmene, dependendo da qanidade de calor liberado para o epao. Aim

conclmo a a a aa S a

a a a aa a . A poncia de radiao olar qe

alcana ma nidade de rea da perfcie da Terra denominada Conane olar (S).

A radiao qe incide nm corpo pode er aborida, reflecida o ranmiida,

erificandoe a lei da conerao da energia.

A a a , a, aa aa :

Da a a a(maerial de qe feio, epera,

acabameno da perfcie). Um corpo opaco aqele qe no e deia araear pela

radiao, pelo qe, 0. Se o corpo for opaco e no reflecor a ma radiao, er m bomaborene: 0.

Da a a aa: m corpo pode aborer ma grande qanidade de

radiao de ma cera freqncia e aborer mio poco de ora. O idro ranparene

radiao iel, ma opaco para a radiao infraermelha. A prpria amofera fnciona como

m filro, opaco a grande pare da radiae com ecepo da iel e rdio, qe formam

janela amofrica: a radiao de comprimeno de onda inferiore ao da gama do iel

o baane aborido na ionofera e na camada do oono, enqano a onda mai longa

o reflecida pela ionofera.


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T a a a aa aa

aa aa. Ea radiao rela da agiao corpclar do e omo e

molcla. O epecro dea radiao rmica m epecro conno. A emio de energia

mai inena nma deerminada regio do epecro e ende para ero qer para

comprimeno de onda peqeno qer para comprimeno de onda grande.

A inenidade da radiao emiida por m corpo depende da a emperara e da

narea da a perfcie. O a a () aaa a a

aa a a . Par radiao da mema

freqncia, o facor de emio igal ao facor de aboro: e = .Um corpo negro m corpo ideal qe abore oda a radiao qe nele incide

(aboror perfeio). Um corpo qe abore bem a radiao incidene emie igalmene bem (e

= ). Aim, o corpo negro ambm m emior perfeio. O cao opoo ambm e aplica:m corpo ideal qe reflica perfeiamene a radiao incidene (reflecor perfeio), no

aborendo nenhma radiao, ambm no emie nenhma radiao.

A SaBa a a a a aa a

a a a a aa aa a a a a .

. . . Noemo qe m corpo abore, de acordo com o e facor de aboro, a radiao

qe nele incide e qe emie em oda a freqncia, embora com mai inenidade apena

na freqncia correpondene emperara e qe e enconra (qe podero er de gama

mio diferene da do epecro de incidncia). Aim, embora a Terra abora radiao

proeniene do ol eencialmene em ona de peqeno comprimeno de onda, emie

fndamenalmene na gama do IV. A relao enre o comprimeno de onda mimo e a

emperara dada pela lei do Delocameno de Wien.


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3.2. E O corpo eo conanemene a emiir radiao e a receber radiao de do o qe

o rodeia. Se m corpo emiir maior qanidade de energia por radiao do qe abore, a a

emperara dimini, e a emperara da iinhana amena. Qa aa

a aa a, a a aa aa a (a a aa aa a a).

A a apermie compreender a rao pela qal o corpo qe e

enconram nm dado ambiene drane algm empo, acabam por ficar mema

emperara: a emperara de algn amena, a de oro dimini de al modo qe a

emperara final de odo ele a mema.

3.3. A radiao olar ainge, nm dado inane, apena m hemifrio errere. Embora

alcance a Terra com ariada inclinae qanidade principal a qe, em cada pono, incide

perpendiclarmene perfcie errere radiao olar direca.

1370 Da radiao incidene no opo da amofera, cerca de 30% reflecida pelo iema

Terra, coniindo o a (a aa aa

a). Por oro lado, conideramo qe a Terra inercepa a radiao olar como

m dico de rea. , ignorando a a efericidade, e qe a Terra e compora como mcorpo negro (e 1), de forma a implificar o clclo. Nee clclo no conabiliamo areane perda de energia da Terra nem o efeio de efa, qe impede a diminio da

emperara da perfcie errere.


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. ..

0,7. 1 5,68 10 4. . 0,7. 5,6810 4. . 255 18

3.4. A O a a a aa a a a

aa a aa. Ea o conida por m crial de ilcio (memicondor) em cjo eremo, por aco da radiao olar, criada ma diferena de

poencial elcrico.

Enre a a a a aem larga ecala, enconra

e o eleado co, o baio rendimeno, o imporane ineimeno de capial e a

neceidade de ocpar grande rea de erreno.

P a, o paini no dipem de pare mei, o formado por mdlo,

o inofenio do pono de ia ambienal, no prodem cheiro nem rdo, eigem poca

maneno e m empo de idam eleado (> 20 ano).

Para dimenionar m painel fooolaico, necerio coniderar a poncia

elcrica a fornecer. Por a e, ea poncia depende da inolao, do nmero de clla

fooolaica e do modo como eo ligada enre i, da caracerica do aparelho a ele

ligado (reincia eerior qe maimia o rendimeno) e da emperara ambiene.


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4.A / 4.1. A

A radiao recebida direcamene do ol pode er focaliada e aproeiada para

conegir eleada emperara para a ga cjo apor iliado para faer moer rbinaada na prodo de energia elcrica.

N a a aa a a a

aa (ranparene radiao olar, opaco radiao

IV, criando m efeio de efa arificial) aa aa

aa a aa a a (qe

fnciona como iolane rmico) (mira de

ga e eilenoglicol: > p.e.;


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Qa a a , aa. O meai oo melhore condore deido eincia de elecre lire qe efecam ea

ranferncia. A condo no lido no melico fae com maior dificldade porqe a

ligae qmica no lhe do liberdade para ibrarem. So bon ioladore. Ee proceo de

ranferncia mio leno em lqido e gae.

C:No proceo de coneco a energia ranferida enre regie de m flido (g

o lqido), jeio aco da graidade, por moimeno qe miram pare do flido a

diferene emperara .

Verificae qe, para a mema preo, a maa olmica de m flido dimini com o

ameno da emperara, logo, qando e coloca m flido ob a inflencia de ma fone

rmica, a emperara da maa de flido mai prima amena primeiro qe a reane,

ficando meno dena. O reane flido, a ma emperara inferior, e porano mai deno

ende a ocpar a pare do recipiene qe e a er aqecida, obrigando a fraco com maior

emperara a delocare em enido opoo.

A coneco m proceo fico de erema imporncia na ranferncia de energia

em flido, deempenhando m papel fndamenal no iema climico da Terra.

4.2. 1 L A aa a a a, E U, a aa

a aa aa, a aa: Por coneno coniderae qe:

A energia recebida pelo iema, qer como rabalho, calor o radiao, poiia,

poi amena a energia inerna, 0U > ;

A energia cedida pelo iema, como rabalho, calor o radiao, negaia, poi a

energia inerna dimini, 0U < ;

Da primeira lei da ermodinmica erificae qe o proceo de ranferncia de

energia, W, Q e R, o eqialene, poi a a oma igal a ariao da energia inerna, U,

e ea depende apena do eado inicial e final.

4.3. C A aa a aa a a aa a aa

a aa a a a aa aa, a a a a

aa, , aa a :


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Q mc T =

Onde c a caracerica rmica da bncia qe e deigna capacidade rmica mica e

qe igal a qanidade de energia qe necerio fornecer a 1Kg dea bancia para qe

a a emperara amene 1K. A nidade Si da capacidade rmica mica J Kg1K1

4.4. C a aa a a a ( aa ) aa a

aa a 1C.

. Deido a capacidade rmica mica, a ga em m efeio reglador do clima

poi pode receber o ceder grande qanidade de energia em qe a a emperara e

alere bancialmene.

4.5. M Na aa a a a, a aa aa a

a a a a a a a a a a

aa a. A ariao de energia qe necerio fornecer, como calor, a preo

conane, por nidade de maa de bncia para qe ocorra a mdana no eado fico

conhecida por ariao de enalpia ( ): .

Sempre qe necerio fornecer energia a m iema para qe ee mde de eado

fico, a poiia, cao conrrio negaia.4.6. 2 L

Qa aa a a , aa a

a a a a, a a a a aa a aa aa. A a a Ta a aa.

H ma grandea fica aociada qalidade de energia, qe ma ariel de eado

ermodinmico a enropia. A enropia a medida da deordem do iema e ano maior

qano maior for ea deordem. Em ermo energico ignifica qe a enropia amena com

a diminio da qalidade de energia, aingindo m mimo em condie de eqilbrio.


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CAPTULO 2 ENERGIA EM MOVIMENTOS

5.

5.1. M Um iema mecnico, em qe no e conideram qaiqer efeio rmico, pode,

em cera iae, er repreenado por m pono, o cenro de maa. U ,

, a aa a aa

a, a aa, a

aa, a a a, io , pode er repreenado

como ma parcla maerial qe e deloca como e poe maa igal do iema e

como e oda a fora qe acam no iema eieem nele aplicada.

5.2. Em Fica coniderae qe aa aa a

,io , a qanidade de energia ranferida para m iema mecnico

qe enola moimeno medida pelo rabalho de ma fora. Ma o rabalho, de ma fora, e

coneqenemene, a ariao de energia de m corpo, dependem da fora, e do

delocameno e do e pono de aplicao.

Na iao (a) a fora e o delocameno m o memo enido, a elocidade do corpo

amena, logo, amena a a energia cinica.

Na iao (b) a fora e o delocameno m enido opoo, porano, a elocidade

dimini, bem como a energia cinica.

Na iao (c) a fora perpendiclar ao delocameno, a elocidade conane,

logo, a energia cinica do corpo no e alera.


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Ua , : O rabalho poene realiado por ma fora de mdlo conane, F, qe aca obre m

corpo na direco e enido do delocameno, d. poiio e dado por:

cos cos0 90 O rabalho reiene realiado por ma fora de mdlo conane, F, qe aca obre mcorpo na direco e enido opoo ao do delocameno, d. negaio e dado por:

cos cos90 180 O rabalho realiado por ma fora de mdlo conane, F, qe aca obre m corpo na com

direco perpendiclar do delocameno, d, nlo:

cos cos90 0

A a SI aa (J)

5.3. C Para deerminar o rabalho realiado por ma fora no colinear com o delocameno

em qe e decompor a fora em da componene: ma com a direco do delocameno,

F, reponel pelo rabalho realiado, e a ora qe lhe normal, F.

Reparee qe o rabalho realiado pelacomponene erical nlo, poi perpendiclar ao

delocameno, logo, o rabalho realiado pela fora

igal ao rabalho realiado pela componene F, qe e

deigna por fora efica.

5.4. Se, obre m corpo, acar mai do qe ma fora, a alerao da a energia igal

ao rabalho oal realiado por oda a fora. Dede qe o corpo e compore como ma

parcla maerial, io , qe poa er repreenado pelo e cenro de maa, o rabalho

oal pode er deerminado por 2 proceo:

O rabalho oal a oma do rabalho realiado indiidalmene por cada fora.

O rabalho oal igal ao rabalho realiado pela relane da fora, qe igal oma

ecorial de oda a fora e qe rad o efeio da ria fora qe obre ele acam.

Aim, o rabalho realiado pela relane da fora qe acam obre m corpo emmoimeno de ranlao igal a oma do rabalho realiado por cada ma da fora.


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5.5. Qando m corpo delia obre ma perfcie, ea eerce obre ele ma fora de

conaco com dia componene: ma componene perpendiclar perfcie (reaco

normal), e ma componene paralela perfcie e de enido opoo ao delocameno a

fora de ario. O rabalho realiado por ea fora reiene e reponel pela diminioda energia mecnica do iema:

A fora de ario ma fora diipaia qe rad a nel macrocpico a complea

inerace qe, a nel microcpico, e manifeam enre a mincla rgoidade da

perfcie em conaco.

6. A 6.1. O E C

O rabalho realiado pela relane de oda a fora qe acam obre m iema,

nm deerminado ineralo de empo, igal a ariao da a energia cinica:

6.2. F A fora qe acam nm iema, modificandolhe a configrao, dieme

coneraia qando, regreando o iema configrao inicial, readqire ambm aenergia cinica inicial. Io ignifica qe a fora coneraia coneraram a capacidade qeo iema inha de realiar rabalho, e da o e nome. A fora graica e a fora elicao fora coneraia.

A fora graica realia, de A a B, m rabalho reiene, qe erad nm ameno de energia poencial do iema grae Terra. Segee, depoi, m rabalho poene, de B para A, qe e rad na reiio forma cinica do incremeno de energia poencial qe inha idoarmaenada.


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A fora qe acam nm iema dieme no coneraia o diipaia qando,ao deiarem de realiar rabalho, o iema o no regrea configrao inicial o regrea aela com energia cinica diferene da qe inha no princpio. Io qer dier qe a fora noconeraia no coneraram a capacidade qe o iema inha de realiar rabalho. Afora de ario e a reincia ao moimeno, no ar o no lqido, o empre fora

reiene e no coneraia.

A fora de ario, como moram a figra b e c,realia empre rabalho reiene no radido emameno de energia poencial. A fora de ario emprema fora no coneraia.

6.3. E Um corpo, de maa , eleado lenamene de ma alra h por aco de ma

fora de inenidade igal ao peo do corpo, P mg= . Depreando a reincia do ar, a

relane da fora qe acam obre o corpo nla e porano, a ariao da energia

cinica nla. Ma o pono de aplicao da fora eperimena m delocameno igal a

ariao da alra do corpo; logo, realia rabalho e, coneqenemene, ranfere energia

para ee. Io , a energia aociada a poio do corpo deignae por energia poencialgraica. Eno pode ecreere:

Ea epreo no permie aber a energia poencial, permie apena calclar a

ariao de energia poencial graica de m corpo, de maa m, qando a a alra aria

enre h e h0. Para e ober a epreo da energia poencial graica necerio definir m

alor de referncia, io , para ma dada poio definee m deerminado alor de energia

poencial. Reparee qe ano a ecolha da poio de referncia como o alor de referncia

de energia poencial a aribir nea poio o arbirrio.

Condo, normal definir o nel do olo como a poio a qe correponde energia

poencial graica nla, pelo qe para qalqer ora poio de alra h e em:

0 Dea epreo conclie qe a energia poencial graica para m corpo de maa

m ano maior qano maior for a alra a qe e enconra.


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6.4. Pode afirmare qe o rabalho realiado pela fora qe acam obre o corpo

nlo, io qe a ariao da a energia cinica nla. Io :

0 Na erdade, drane ma bida a energia poencial graica amena e o rabalhorealiado pelo peo do corpo reiene o negaio, poi aca em enido conrrio ao do

delocameno, enqano nma decida a energia poencial graica dimini e o rabalho

realiado pelo peo poene o poiio, poi em o enido do delocameno.

Conclindo: o rabalho realiado pelo peo de m corpo, drane ma qalqer mdana de

poio, imrico da ariao da energia poencial graica.

pP

W E =

6.5. C

Coniderando depreel a reincia do ar, m corpo, de

maa m, lanado ericalmene para cima com elocidade inicial fica, qer drane a bida qer drane a decida, bmeido apena

aco do peo.

Reparee qe o rabalho realiado pelo peo de A a B imrico do realiado de B a A, donde e concli qe o rabalho oal

realiado nlo. Ma, e de acordo com a Lei do Trabalho Energia, o

rabalho realiado pela relane de oda a fora qe acam obre

m iema, coneraia e no coneraia, igal a ariao da

energia cinica:

.

0

Ea epreo rad a Lei da Conerao da Energia Mecnica: Nm iema

coneraio, m iema em qe o rabalho da relane da fora igal apena ao da

fora coneraia, a ariao de energia mecnica nla, o eja, h conerao de

energia mecnica.


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6.6. P Conideree m bloco de maa m, qe pare do repoo do

opo de m plano inclinado, de comprimeno d e alra h, e qe e

deloca ao longo dee com ario depreel.

A ariao da energia cinica do bloco igal ao rabalho

realiado pela relane da fora qe obre ele acam: o peo e a

reaco normal, eercida pela perfcie de apoio.

Reparee qe a reaco normal perpendiclar ao

delocameno, logo, no realia rabalho. Por a e, o peo ao

definir m nglo com a direco do moimeno dee er

decompoo egndo a direco angene rajecria, , e adireco perpendiclar,

. A componene normal do peo,

, no

realia rabalho, ma a a componene angencial, , a fora efica, a reponel pela ariao da elocidade do bloco.Em ma, o rabalho oal realiado pela fora qe acam obre o

bloco no delocameno de A a B, igal ao rabalho realiado pela

fora efica,. . , cos

. cos . . .cos . . .

.

6.7. A Em qalqer iema mecnico a ariao de energia cinica igal ao rabalho

realiado por oda a fora qe obre ele acam,

. . Io , o rabalho da fora no coneraia igal ariao da energia mecnica. A forade ario qe e manifea enre da perfcie em conaco bem como a reincia do ar

o eemplo de fora no coneraia. Ea fora qe dificlam o moimeno ao

acarem em enido conrrio ao do delocameno realiam rabalho reiene qe e rad

por ma diminio da energia mecnica do iema. Por ora palara, a fora no

coneraia qe realiam empre rabalho negaio, fora diipaia, como o ario e a

reincia do ar, o reponei pela diminio da energia mecnica.


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FFFFFFFFSSSSSSSSIIIIIIIICCCCCCCCAAAAAAAAAno II

FSICA E QUMICA


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CAPTULO1MOVIMENTOSNATERRAENOESPAO

1. GPPara iajar necerio conhecer o local de parida, o local de chegada e o percro a

egir. Io pode er feio ara de m iema de naegao conhecido por GPS (Siema de

poicionameno global) qe permie aber a poio de m lgar perfcie da Terra ara

da coordenada geogrfica.

1.1. P Nm modelo efrico da Terra, a poio de m lgar pode er deerminada a parir de

algma linha imaginria:

Paralelo crclo menore paralelo ao eqador e perpendiclare ao eio da Terra qepermiem medir a laide. Ea o nglo qe a linha qe ne ee lgar ao cenro da Terra

fa com o plano do eqador. Varia enre 0 e 90 e medee para nore o l do eqador.

Meridiano emicircnferncia perpendiclare ao paralelo, qe paam pelo plo e

permiem medir a longide. Ea o nglo enre o plano do meridiano de Greenich e o

plano do meridiano dee lgar. Varia enre 0 e 180 e medee para Ee o Oee do

meridiano de Greenich.

A coordenada geogrfica laide, longide e alide dono a poio eaca de

m lgar na perfcie errere.

1.2. O GPO iema de poicionameno global ilia informao proeniene de alie para

fornecer com rigor a coordenada de m lgar. Ee iema diidee em r pare:

Segmeno epacial:

formado por 24 alie qe foram lanado em fogee a parir do Cabo Canaeral, EUA.

Decreem rajecria circlare em orno da Terra, a 22200 km de alide.

Do da ola complea por dia m m perodo de 12h.

A rbia eo conida em ei plano qe faem 60 enre i, cada ma com qaro alie.

Obm energia de paini olare qe o conanemene orienado para o ol.

Cada alie poi qaro relgio amico cja precio 3 n.

Tranmiem/capam onda elecromagnica qe informam obre a poio e empo.


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Segmeno de conrolo:

conido por cinco eae errere dipera pelo planea.

Conrola a poio e elocidade do alie, bem como o empo marcado no e relgio;

Analia a condie amofrica qe inrodem erro no iema

Efeca correce orbia e relgio do alie, eniando informao codificada.

Segmeno do iliador:

conido pelo recepore GPS e por qem o ilia.

O recepore o caraceriado por receber e decodificar o inai do alie, poder

rocar dado com oro recepore e com compadore, permiir a qem naega o aceo a

mapa dealhado e aim ober a melhor roa para m deerminado deino.

O alie GPS eniam inai epecfico para o recepore em erra ara de

onda elecromagnica. O alie da rede GPS eniam o e inai em inane precio.

O recepor de GPS poi informao rigoroa do inane em qe cada alie enia ee

inai. O inal propagae elocidade da l, pelo qe decorre algm empo dede a emio

a a chegada ao recepor GPS. Ee ineralo de empo permie deerminar a dincia

enre o recepor e o alie.

neceria a informao de r alie para localiar m pono. Calclada a

dincia ao alie A, B e C, eno, poel deerminar a poio do pono P, onde e

enconra o recepor:

Com a diancia dA, raae ma circnferncia cenrada em A qe conem a poio

do recepor, ma qe poder er qalqer pono da circnferncia.

Com a dincia dBraae ma egnda circnferncia cenrada em B, qe inercepa

em doi pono a circnferncia cenrada em A, m do qai er o pono P.

Com a dincia dCraae a circnferncia cenrada em C, qe inercepa doi pono

da cenrada em A, m do qai comm circnferncia cenrada em B e qe

repreena o pono P.

Na:o iema GPS ilia a inereco de efera e no de circnferncia.

Em princpio, r alie eriam ficiene para localiar a poio de m lgar na

Terra, ma o relgio amico do alie, alamene precio, m de ear incroniado

para qe a rianglao eeja correca. Na prica, ee problema reolido comnicando

com m qaro alie de referncia.

O GPS em ria aplicae, nomeadamene na naegao errere, marima e

area, egrana de eclo, mapeameno e edo opogrfico e geo de rfego areo e

deeco de iae de emergncia.


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1.3. C O iema de coordenada careiana m oro iema de referenciar poie.

Ee iema conido por 3 eio perpendiclare enre i e em cja inereco (origem

do referencial) e enconra o oberador. Nm plano, a poio deerminada com doi eio

de referncia (da coordenada).

Para edar moimeno nm local perfcie da Terra, qae empre podemo

ignorar a crara dea perfcie, coniderandoa plana.

Nem empre da peoa eo de acordo qando decreem o memo moimeno.

Um eemplo do diaadia: m paageiro de m comboio em moimeno olha para oro

enado a frene e di qe ele e parado, o em repoo relaiamene a i. Ma ma

peoa qe eeja a er paar o comboio di qe aqele paageiro e em moimeno. O

eja, qando e decree o moimeno de m corpo, eencial qe e diga em relao a

q qe o corpo e moe. Ao objeco de referncia ligae m iema de eio oreferencial.

1.4. , A aa decria por ma parcla em moimeno definida pela ceia

poie ocpada ao longo do empo.A rajecria podem er:

Ca:qando o pono ocpado pela parcla ao longo do empo definem ma cra.

Ra:qando o pono ocpado pela parcla ao longo do empo definem ma reca.

A dincia percorrida, , por ma parcla a medida de odo o percro efecado

ao longo da rajecria e, por conegine, ma grandea ecalar poiia. Por a e, o

a ma grandea ecorial qe caraceria a ariao de ma parcla, nmdado ineralo de empo, com origem na poio inicial e eremidade na poio final.

Aenee qe o alor do delocameno, , nm dado ineralo empo, pode er:

Poiio: a parcla delocae no enido poiio;

Negaio: a parcla delocae no enido negaio;

Nlo: a parcla delocae, ma regrea poio inicial.

Em conclo: o delocameno de ma parcla, drane m cero ineralo de

empo, depende apena da poie final e inicial.


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1.5.

A rapide mdia ma grandea ecalar poiia e qe indica qal a diancia

percorrida, em mdia, pela parcla na nidade de empo.

A elocidade mdia, ma grandea ecorial e qe indica qal o delocameno

eperimenado, em mdia, pela parcla, na nidade de empo. A elocidade mdia em a

direco e o enido do ecor delocameno, pode apreenar alore poiio o negaio.

A elocidade inannea o limie para qe ende a elocidade mdia qando o ineralo de

empo ende para ero. , poi, ma grandea ecorial qe, em cada pono, angene

rajecria e qe apreena o enido do moimeno.

1.6. G

O ecor elocidade alerae empre qe e alera a direco, o

enido e/o o mdlo. Se a elocidade nla, podee conclir qe

o corpo e em repoo em relao ao referencial. Qando o corpo

inere o enido do moimeno o alor da elocidade nlo.

Ara de m grfico poio empo podee deerminar a

elocidade do corpo, em cada inane, ara do declie da reca

angene cra do grfico, no pono coniderado.

A ariao do alor da elocidade, em fno do empo, pode

ambm er repreenada ara de m grfico elocidade empo. A

rea do grfico indica o alor do delocameno do corpo. No inane

1, erificae a inero do enido do moimeno.


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2.D L2.1. I

Para eiir ma fora em de haer ma ineraco enre doi corpo: m eerce a

fora e oro ofre a aco dea fora.

A inerace enre corpo, e coneqenemene, a fora podem er de conaco,

qando o corpo qe eerce a fora e em conaco com o corpo qe ofre a aco dea

por eemplo, a fora eercida pelo p de m jogador obre a bola de febol e qe deia de

e manifear qando o conaco deia de eiir; o dincia, qando a ineraco e

manifea com o corpo a ma deerminada dincia enre ele por eemplo, a fora

graica, a fora elcrica e a fora magnica.

A qaro inerace fndamenai qai e dee a erra do niero o:

Ineraco graiacional

Ineraco elecromagnica

Ineraco nclear fore

Ineraco nclear fraca

2.2. NQando m corpo eerce ma fora obre oro, ee eerce ambm obre o primeiro

ma fora de igal mdlo e direco, ma de enido conrrio.

Ea fora, qe coniem m par aco reaco, m o memo mdlo e direco,

relam da mema ineraco, ma poem enido opoo e m pono de aplicao em

corpo diferene, e por io o e efeio no e anlam.

Ea ideia radida pela Terceira Lei de Neon:

2.3. L A fora aracia qe e erificam enre doi corpo m inenidade direcamene

proporcional ao prodo da a maa e ineramene proporcional ao qadrado da

dincia eiene enre o e cenro de maa.

6,67 10


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2.4. E Se a elocidade for nla, a fora fa moer o corpo.

Se a fora em a direco da elocidade, ela fa ariar o mdlo da elocidade ma

no a a direco, pelo qe, o moimeno recilneo:

Acelerado, e a fora ier o enido da elocidade, amenando a celeridade do corpo:

A projece ecalare da elocidade e acelerao o poiia (m.r..a. no enido poiio)

A projece ecalare da elocidade e acelerao o negaia (m.r..a. no enido negaio)

Reardado, e a fora ier o enido opoo da elocidade, diminindoa: a

projece ecalare da elocidade e acelerao m inai conrrio (o enido do

moimeno dado pelo inal da elocidade.

Se a fora no ier a direco da elocidade, fa mdar a direco dea e omoimeno crilneo. Nee cao pode decompore a fora egndo da fora

perpendiclare: ma componene na direco da elocidade, e ora na direco

perpendiclar. A componene da fora na direco da elocidade fa ariar o mdlo da

elocidade. A componene perpendiclar fa mdar a direco da elocidade.

Coneqenemene, acelerao e elocidade m empre direce diferene, pelo qe, a

acelerao e empre preene, memo qando o mdlo da elocidade no aria, ao

conrrio do moimeno recilneo

2.5. AO modo como a elocidade aria, com o decorrer do empo, qer em enido, qer em

direco, qer em mdlo, radida pela acelerao. A acelerao mdia a aa de

ariao emporal da elocidade:

2.6. L NA fora relane de m iema de fora qe aca obre m corpo, coniderandoo

como ma parcla maerial, direcamene proporcional acelerao imprimida, endo a

mema direco e enido.

Da anlie dea epreo conclie qe a acelerao e a relane da fora m a

mema direco e o memo enido. Para a mema relane da fora, qano maior for a

maa do corpo menor er a acelerao qe adqire maior er a reincia alerao da

a elocidade, maior er a a inrcia. Como a maa a medida da inrcia do corpo,

deignae por maa inercial.


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2.7. P N Um corpo, coniderado como parcla maerial, permanece em repoo o com

moimeno recilneo e niforme e obre ele no acar qalqer fora o e acar m

iema de fora cja relane nla.

2.8. D O moimeno de m corpo, nm dado ineralo de empo, ,

deerminado qer pela condie qer pela relane da fora qe

obre ele acam. Conideree m corpo de maa m, qe e

deloca obre ma perfcie horional com elocidade conane noinane

, em qe obre ele paa a acar ma fora conane,

paralela a perfcie de apoio.

A relane da fora qe obre ele acam :

Donde e concli qe a fora relane conane e, coneqenemene, a acelerao

ambm o , poi . Ma como a acelerao e a elocidade inicial do corpo m amema direco, a elocidade aria apena em alor e o corpo fica animado de moimeno

recilneo niformemene ariado:

. Ea eqao rad a lei da elocidade do moimeno recilneo niformemene ariado.

O grfico elocidade empo para ee moimeno m egmeno de reca cjo

declie o alor da acelerao. Re

resumoexame_fisicaequimicaa.pdf

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