estados físicos da matéria e mudanças de estado físico

estados físicos da matéria e mudanças de estado físico

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a matéria pode apresentar-se nos seguintes estados:sólido,líquido,gasoso e plasma. O que determinará o estado físico em que a matéria irá se apresentar é a proximidade das partículas que a constitui.

1°Sólido: nesse estado a matéria possui forma e volume definidos e constantes e a proximidade das partículas é muito grande.

O gelo possui forma e volume constantes.

2°Líquido: os elementos que se encontram nesse estado possuem apenas o volume constante e definido,a forma dependerá do recipiente ao qual está inserido,e as moléculas estão mais afastadas do que no estado sólido.

Água no estado sólido se converte a líquido.

3°Gasoso: a proximidade das moléculas nesse estado é bem menor,pois as moléculas estão mais afastadas entre si e o movimento das moléculas é bem maior do que nos outros estados,isso faz com que a matéria apresentada nesse estado não possua forma e nem volumes definidos.

Gelo seco no estado gasoso

1°Fusão: é a passagem do estado sólido para o líquido,neste tipo de mudança há a absorção de energia(processo endotérmico).

2°Solidificação: é a passagem do estado líquido para o sólido,neste tipo de mudança há a liberação de energia(processo exotérmico).

3°Vaporização: é a passagem do estado líquido para o gasoso,neste tipo de mudança há a absorção de energia(processo endotérmico).

4°Condensação(liquefação): é a passagem do estado gasoso para o líquido,neste tipo de mudança há a liberação de energia(processo exotérmico).

5°Sublimação: é a passagem do estado sólido para o gasoso,neste processo há uma grande absorção de energia(processo endotérmico).

6°Ressublimação: é a passagem do estado gasoso para o sólido,neste processo há uma grande liberação de energia(processo exotérmico).

Liquefação é a passagem de um gás propriamente dito do estado gasoso para o liquido

Ex:

O Nitrogênio gasoso é obtido a partir do ar atmosférico por liquefação.

Condensação é a passagem de um vapor propriamente dito para o estado líquido

Ex:

O vapor d'agua condensa-se e volta a ser novamente água liquida.

resumindo,temos :

Condensação acontece com vapores Liquefação acontece com gases

Objetivo Mostrar que, a uma certa temperatura, os materiais mudam de estado.

Contexto

A troca de calor entre materiais, ou seja, propagação de energia térmica, pode causar mudanças nos materiais que trocam energia. As principais mudanças que podem ocorrer num material devido à variações de sua energia térmica são: variação da temperatura, variação de volume e mudança de estado físico. Todos os materiais são formados por moléculas (menor parte da matéria que conserva as característica de uma substância), sendo que a maioria dos materiais que encontramos na natureza são formados pela mistura de diferentes substâncias. O efeito do aumento de energia térmica num material é o aumento da velocidade com que as moléculas se movem (vibram) no material. O aumento de temperatura se dá por que a temperatura que sentimos é um indicativo da energia cinética com que as moléculas estão vibrando, ou seja, o quão rápido as moléculas estão se movimentando. O estado físico de um material, sólido, líquido ou gasoso, é devido à interação elétrica existente entre as moléculas das substâncias de que é formado o material. Com o aumento da energia térmica das moléculas, ou seja, com o aumento da intensidade com que vibram as moléculas, chega-se a uma certa temperatura onde a intensidade da vibração é suficiente para superar a interação molecular existente. Então ocorre a mudança de estado. As moléculas de um sólido vibram em torno de uma posição fixa; na mudança para o estado líquido as moléculas deixam de ter esta posição fixa de vibração, e com isso podem se deslocar de um lugar para outro. Na mudança do estado líquido para o gasoso, as moléculas deixam de ter interações entre si e passam a se movimentar para qualquer direção, se movendo pelo ambiente todo em que estiver o gás. A diminuição da quantidade de energia térmica simplesmente faz com que os mesmos fenômenos aconteçam, só que em ordem contrária.

Idéia do experimento

A idéia é usar parafina e provocar mudanças de estado: de sólido para líquido, de líquido para sólido e de líquido para gasoso. Primeiramente aquece-se um pedaço parafina, que é sólido, até que ocorra a mudança para o seu estado líquido. Depois deixa-se o líquido esfriar até que ele volte a ser sólido. Posteriormente aquece-se a parafina sólida até que haja a sua mudança para o estado líquido e, em seguida, gasoso.

Tabela do material

Item Observações Uma velapara aquecer e retirar parafina Caixa de palitos de fósforopara acender a vela Uma colher sopapara colocar a parafina Um estiletepara retirar da vela a parafina a ser derretida

Montagem

•Retire com o estilete cerca de três milímetros cúbicos de parafina do lado da vela. •Coloque na colher a parafina que foi retirada.

•Acenda a vela e a fixe em algum lugar.

•Segure a colher logo acima da chama da vela.

•Espere a parafina derreter.

•Retire a colher de cima da chama e espere a parafina esfriar até voltar para o seu estado sólido. •Volte a segurar a colher logo acima da chama da vela.

•Espere até que a parafina se decomponha, passando para o estado gasoso.

Comentários

•Não toque na parafina ou na parte da colher que é aquecida pela vela, pois eles estarão muito quentes.

•No experimento não foi feito a passagem do estado gasoso para o líquido, pois a parafina é um derivado do petróleo formado de várias substâncias diferentes e na mudança para o estado gasoso as diferentes substâncias se separam. Portanto, o que realmente ocorre é uma decomposição da parafina em seus diferentes componentes. Logo, concluí-se que na mudança de estado da parafina para a forma gasosa é impossível reverter o processo, assim como foi feito quando a parafina mudou do estado sólido para o líquido.

•Na passagem do estado líquido para o sólido, para tornar o processo mais rápido pode-se encostar a colher num material bom condutor de calor, como o piso da sala, uma pia de pedra ou aço, etc.

•Ficarão resíduos na colher após a decomposição da parafina. Para limpar a colher, use esponja de aço (bombril).

Esquema de montagem

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru TMO/FCL

A matéria é composta por pequenas partículas e, de acordo com o maior ou menor grau de agregação entre elas, pode ser encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso.

O volume, a densidade e a forma de um composto podem variar com a temperatura, sendo assim, os compostos apresentam características de acordo com o estado físico em que se encontram, veja as características de cada um:

Estado Sólido: as moléculas da matéria se encontram muito próximas, sendo assim possuem forma fixa, volume fixo e não sofrem compressão. Por exemplo: em um cubo de gelo as moléculas estão muito próximas e não se deslocam.

Estado Líquido: as moléculas estão mais afastadas do que no estado sólido e os elementos que se encontram nesse estado possuem forma variada, mas volume constante. Além dessas características, possui facilidade de escoamento e adquirem a forma do recipiente que os contém.

Estado Gasoso: a movimentação das moléculas nesse estado é bem maior que no estado líquido ou sólido. Se variarmos a pressão exercida sobre um gás podemos aumentar ou diminuir o volume dele, sendo assim, pode-se dizer que sofre compressão e expansão facilmente. Os elementos gasosos tomam a forma do recipiente que os contém.

Essas características obedecem a fatores como a Força de Coesão (faz com que as moléculas se aproximem umas das outras) e a Força de Repulsão (as moléculas se afastem umas das outras). No estado gasoso a Força de Repulsão predomina, enquanto que no estado sólido é a Força de Coesão.

Assim, quando uma substância muda de estado físico sofre alterações nas suas características microscópicas (arranjo das partículas) e macroscópicas (volume, forma), sendo que a composição continua a mesma.

Estados físicos da matéria ou fases são as diferentes formas de como uma substância pode se apresentar no espaço. Os principais são:

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