A Água e suas Propriedades

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ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA A matéria se apresenta em 3 estados

físicos:sólido, líquido e gasoso.

Sólido: No estado sólido, o corpo tem forma e volume definidos. A matéria em estado sólido pode se apresentar compacta, em pedaços ou em pó. Os corpos são formados pela reunião de moléculas, e entre as moléculas desenvolvem-se duas forças: coesão (força que tende a aproximar as moléculas entre si) e repulsão (força que tende a afastá-las umas das outras. No estado sólido, a força de coesão é muito forte. Por isso, o movimento das moléculas é pequeno e

Gasoso: No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. Nos gases, as moléculas se movem livremente e com grande velocidade. A força de coesão é mínima e a de repulsão é enorme.

Líquido: No estado líquido, a matéria tem forma variável e volume definidos. As moléculas tem menos força de coesão do que nos sólidos. Por isso, elas se deslocam mais.

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MUDANÇAS NO ESTADO DA MATÉRIA É possível perceber que a matéria pode

existir em três estados físicos diferentes, o sólido, o líquido e o gasoso. É também possível verificar que alguns corpos podem mudar de estado físico, ou seja, deixar de ser sólido e passar para líquido e do líquido passar para o estado gasoso. Um exemplo disso é a água, que pode existir no estado sólido (como gelo), no estado líquido (como água), ou no estado gasoso (como vapor). Sendo assim, estas transformações recebem nomes, tais como:

a) Fusão ou derretimentopara a passagem do sólido para o líquido;

b) Solidificação para a passagem do estado líquido para o sólido;

c) Vaporização para a passagem do estado líquido para vapor (gasoso). No entanto, a

vaporização pode ser subdividida em:

c1.) Ebulição, que é induzida, ou seja, quando se fornece energia a um líquido para

ele se transformar no estado gasoso. Exemplo: ferver água em uma panela.

c2.) Evaporação, que é a passagem do estado líquido para o gasoso de forma

espontânea, ou seja, quando você não induz esta transformação. Um exemplo é

uma roupa secando no varal, ou uma poça d’água que evapora pela ação do Sol.

c3) Calefação, que é a passagem do líquido para o gasoso de forma instantânea, ou seja, é uma passagem muito rápida. Um exemplo é quando jogamos gotas d’água em uma panela quente, o que ocorre naquele momento é a calefação.

e) Condensação para a passagem do estado gasoso para o líquido. Exemplo é a formação de gotículas na parte de fora de um copo com água gelada. Neste fenômeno o que se observa é que o ar (que contém vapor d’água) próximo da superfície do copo se resfria e o vapor d’água torna-se água líquida na superfície externa do copo. (As gotículas)

f) Sublimação para a passagem direta do estado sólido para o gasoso e do gasoso para o sólido. Um exemplo de sublimação é a passagem da naftalina (que é sólida) para o estado gasoso, diretamente sem que passe pelo estado líquido. A naftalina é utilizada para

A partir disso, pode-se desenvolver um esquema para facilitar o seu entendimento.

Densidade

Denso na linguagem do dia–a-dia significa espesso, compacto.

Denso, em ciências, refere-se à densidade, que é uma propriedade de qualquer corpo ou substância.

Quanto maior for a massa de um corpo em relação ao seu volume, mais denso ele será.

Ex:. Uma bolinha de aço é mais denso que uma de isopor.

Mas, afinal o que é densidade?

DENSIDADE = MASSA VOLUME

Se tivermos volumes iguais de substâncias diferentes, as mais densas terão maior massa do que as menos densas.

Mais denso significa ter maior

quantidade de matéria (massa) por unidade de volume.

O que afunda e o que flutua na água?

Em cada tipo de substâncias, a matéria pode estar mais concentrada ou menos concentrada, dependendo da proximidade entre seus átomos ou suas moléculas.

Comparando água e óleo de soja, por

exemplo, as moléculas de água estão mais concentradas, ou seja, mais próximas umas das outras do que as moléculas do óleo.

A densidade de algumas substâncias

Água doce 1g/cm3

Água do mar 1,03g/cm3

Gelo 0,91g/cm3

Gasolina 0,7g/cm3

Álcool 0,8g/cm3

Petróleo 0,85g/cm3

Óleo 0,9 g/cm3

Ar 0,0013g/cm3

Cortiça 0,24 g/cm3

Vidro 2,6g/cm3

Madeira 0,5g/cm3

Mercúrio 13,6g/cm3

Alumínio 2,7g/cm3

Ferro 7,8g/cm3

Chumbo 11,3g/cm3

Ouro 19,3g/cm3

Obs→ As densidade foram

medidas sob pressão ao nível do mar e sob temperatura de 00C.

Aplicando a definição da densidade

Consideremos o exemplo da água e do óleo ocupando o mesmo volume de 200 cm3 (200 ml).

Esse volume de água tem massa de 200 g, enquanto esse mesmo volume de óleo mede apenas 180g quando em uma balança.

Aplicando a definição de densidade, calculamos a densidade da água assim:

D = m/v D= 200g/200cm3 = 1g/cm3

D = m/v D= 180g/200cm3 = 0,9g/cm3

Responda as questões no caderno:

Por que o óleo, o petróleo e o gelo flutuam na água doce ou na água do mar?

Por que o gelo afunda na gasolina?

Onde o gelo flutua com maior

facilidade,na água doce ou na água salgada?

Empuxo: Uma força exercida pela água

A mesma força que mantém uma pessoa boiando na água mantém eretas as plantas aquáticas que crescem no fundo e também a flutuação de um transatlântico no mar.

Essa força chama-se EMPUXO

O que mantém a flutuação dos corpos na água

é o empuxo.

Mais essa força está presente também quando

o objeto, mais denso que a água, afunda, ou quando, tendo a mesma densidade da água, o objeto fica inteiramente mergulhado, mas em equilíbrio.

Princípio de Arquimedes: Eureca!

De acordo com a lenda, isto (eureca!) foi o que Arquimedes gritou quando ele descobriu um fato importante sobre a força de empuxo. Tão importante, que o chama de princípio de Arquimedes (e tão importante que, diz a lenda, Arquimedes pulou da banheira e correu pelas ruas após a descoberta).

Princípio de Arquimedes : Um objeto que está parcialmente, ou completamente, submerso em um fluido, sofrerá uma força de empuxo igual ao peso do fluido que objeto desloca.

A força de empuxo aplicada pelo fluido sobre um objeto é dirigida para cima. A força deve-se à diferença de pressão exercida na parte de baixo e na parte de cima do objeto. Para um objeto flutuante, a parte que fica acima da superfície está sob a pressão atmosférica, enquanto que a parte que está abaixo da superfície está sob uma pressão maior porque ela está em contato com uma certa profundidade do fluido, e a pressão aumenta com a profundidade. Para um objeto completamente submerso, a parte de cima do objeto não está sob a pressão atmosférica, mas a parte de baixo ainda está sob uma pressão maior porque está mais fundo no fluido. Em ambos os casos a diferença na pressão resulta em uma força resultante para cima (força de empuxo) sobre o objeto. Esta força tem que ser igual ao peso da massa de água deslocada, já que se o objeto não ocupasse aquele espaço esta seria a força aplicada ao fluido dentro daquele volume a fim de que o fluido estivesse em estado de equilíbrio.

Quando um corpo está totalmente imerso num líquido, podemos ter as seguintes condições:

se ele permanece parado no ponto em que foi colocado, a intensidade da força de impulsão é igual a intensidade da força peso;

se ele afundar, a intensidade da força de impulsão é menor que a intensidade da força peso;

se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de impulsão é maior do que a intensidade da força peso.

Para saber qual das três situações irá ocorrer, devemos enunciar o princípio de Arquimedes:

"Todo corpo mergulhado num fluido sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."

Pressão: A água exerce pressão

Quando contida num recipiente, a água (e os demais líquidos) exerce uma força nas paredes ou demais superfícies internas do recipiente.

Essa força, que atua em determinada área, é chamada pressão.

A pressão aumenta com a profundidade

Para que você compreenda melhor o que significa o aumento de pressão da água em relação à profundidade, vamos utilizar o exemplo do balão de aniversário furado em posições diferentes e cheio de água.

Os jatos que saem dos furos na parte inferior do balão vão mais longe que os dos furos superior.

Princípio de PascalA pressão exercida num ponto de um líquido contido num recipiente fechado se transmite integralmente a todos os pontos.