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Estados físicos da matéria prof Ivanise Meyer

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Aula organizada pela prof.ª Ivanise Meyer na Escola Municipal Albert Sabin (2009 – 2015 / PEJA II/Bloco 2) - Ciências Naturais.

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Estados físicos da matéria prof Ivanise Meyer

  1. 1. Estados Físicos da Matéria CIÊNCIAS NATURAIS 1
  2. 2. Por que a matéria muda de estado físico?  A matéria encontra-se em três estados físicos fundamentais que são: estado sólido, estado líquido e estado gasoso (ou fase sólida, líquida e gasosa).  O que irá determinar o estado físico de uma substância (matéria) é a pressão e a temperatura a qual está submetida. 2
  3. 3. Como as substâncias mudam de estado físico?  Sob certa pressão, a variação de temperatura determina mudanças no estado físico das substâncias.  Cada substância depende de certa quantidade de energia, sob a forma de calor para que as partículas possam se libertar das forças que as controlam (força de repulsão ou força de coesão).  Diminuindo a temperatura, quem ganha é atração (= coesão).  Aumentando a temperatura, quem ganha é o movimento (= repulsão). 3
  4. 4. 4
  5. 5. Estados Físicos da Água  As substâncias existentes na natureza podem ser encontradas em três diferentes estados físicos, os quais são chamados de fase sólida, fase líquida e fase gasosa. 5
  6. 6. Estado sólido  Maior força de coesão entre os átomos e moléculas que constituem as substâncias.  Forma e volume bem definidos.  Exemplos: um cubo de gelo e uma barra de ferro. 6
  7. 7. Estado líquido  Volume definido, mas formas variáveis.  A força de coesão entre átomos é mais fraca, fato este que faz com que eles tenham mais liberdade para se locomover e vibrar dentro da substância. 7
  8. 8. Distribuição da água na Terra 8
  9. 9. Estado gasoso  As forças de coesão entre os átomos são tão pequenas que são praticamente inexistentes, ou seja, os átomos estão muito separados entre si.  Não possui forma, nem volume definido. 9
  10. 10. Gás  Substância que normalmente é encontrada no estado gasoso.  Ex.: gás oxigênio, gás carbônico, gases nobres, gás ozônio, gás nitrogênio, gás hidrogênio, etc.  Para liquefazer um gás (transformá-lo em líquido) é preciso alterar a pressão do mesmo.  Exemplo: o gás no botijão (gás GLP = gás liquefeito de petróleo) está no estado líquido em virtude da enorme pressão dentro do recipiente no qual está contido. 10
  11. 11. Vapor  Substância em estado gasoso, mas que normalmente se apresenta líquida ou sólida.  O vapor de água é invisível.  Exemplo: o vapor de água que sai na respiração, ao entrar em contato com o ar frio, se condensa (é a “fumacinha” que vemos na foto). Exemplo: a taça contém água gelada, consequentemente, o copo está gelado também, por isso o vapor de água do ar se condensa ao entrar em contato com esse copo. 11
  12. 12. Exemplo: Panela de pressão  Considerando a pressão exercida ao nível do mar, a água pura ferve a 100 ºC. Após alcançada esta temperatura, independente do tempo que a deixamos exposta à fonte de energia, a temperatura não irá mais aumentar. No caso de utilizarmos um fogão em casa, o fato de mantermos o fogo “alto” após atingida a temperatura de ebulição da água, estaremos apenas desperdiçando gás. O que ocorrerá é simplesmente uma evaporação mais rápida da água, mas o alimento levará o mesmo tempo para cozinhar.  Entretanto, é possível reduzirmos o tempo de cozimento dos alimentos simplesmente aumentando a pressão, como é alcançado através do uso das panelas de pressão. Estas permitem que a água atinja a temperatura de até 120 ºC em seu interior. Devido à elevada pressão exercida pelo vapor, as panelas possuem válvulas de segurança que funcionam em momentos que a pressão se eleva exageradamente. 12
  13. 13. Variação da pressão atmosférica e temperatura  Quanto maior a altitude → menor a pressão atmosférica.  Se a pressão varia → varia a temperatura para a mudança de estado físico. 13
  14. 14. 14
  15. 15. Mudanças de estado físico 15
  16. 16. Fusão (sólido → líquido)  Cristalina = passam diretamente de sólido para líquido. Ex.: gelo, metais, etc.  Pastosa = consistência pastosa antes de derreter. Ex.: cera, manteiga, etc.  Obs.: Certos sólidos não possuem ponto de fusão. A madeira se for muito aquecida carboniza-se, se for pouco aquecida, não se funde. 16
  17. 17. Ponto de Fusão 17
  18. 18. Solidificação (líquido → sólido) 18
  19. 19. Vaporização (líquido → gasoso)  Evaporação: é a vaporização lenta, espontânea. Ex.: evaporação da água dos mares.  Ebulição: é a vaporização rápida, turbulenta, com formação de bolhas. Ex.: água fervendo.  Calefação: é a vaporização instantânea. Ex.: gota de água caindo numa placa quente. 19
  20. 20. 20
  21. 21. Ponto de Ebulição 21
  22. 22. Condensação ou liquefação (gasoso → líquido)  Condensação: é a passagem de um VAPOR para líquido.  Ex.: vapor de água → gota de água  Liquefação: é a passagem de um GÁS para líquido.  Ex.: gás liquefeito do isqueiro. 22
  23. 23. GLP (gás liquefeito de petróleo)  O gás liquefeito do petróleo (GLP), que é encontrado dentro dos botijões do gás de cozinha, permanece na fase líquida dentro dele e se torna gás fora do recipiente.  Dentro do botijão a pressão é muito maior que a pressão atmosférica e a temperatura é mais baixa do que a de fora. 23
  24. 24. Sublimação (sólido ↔ gasoso)  É passagem direta de sólido para gasoso, ou de gasoso para sólido, sem passar pelo estado líquido.  Ex.: naftalina, gelo seco (que é CO2 em estado sólido), cristais de iodo, cânfora, enxofre. 24
  25. 25. Sublimação do iodo 25
  26. 26. Exemplos: Tinta sublimática  Quando expostos a altas temperaturas a tinta sublimática (como já diz o nome) ela sublima, ou seja, ela passa de seu estado sólido diretamente para o gasoso, e se estiver em contato com alguma superfície que absorva essa tinta (caso do foto produto), o vapor irá penetrar nas fibras de poliéster da camiseta ou na resina de poliéster que está presente nos pratos e nas canecas personalizáveis tingindo essas superfícies. 26
  27. 27. Gelo seco (CO2 congelado)  A vantagem do gelo-seco em relação ao "molhado" (feito com água) é que ele se mantém a uma temperatura média de -80 ºC.  Você sabe por que o gelo-seco tem esse nome? É porque, quando aquecido, ele passa direto do estado sólido para o gasoso, sem virar líquido. 27
  28. 28. Ciclo da Água 28
  29. 29. Plasma = quarto estado da matéria  Difere-se dos sólidos, líquidos e gasosos por possuir seus átomos separados ao ponto de desprenderem-se dos elétrons. Por esse motivo o plasma é chamado de gás ionizado.  As estrelas, incluindo o Sol, são formadas inteiramente de plasmas de altíssima temperatura e densidade. Há diversos exemplos de plasmas que aparecem em nosso dia a dia:  chamas  lâmpadas fluorescentes  lâmpadas a vapor  televisão com tela de plasma  descarga atmosférica (raios) 29
  30. 30. 30
  31. 31.  Estima-se que 99% de toda matéria existente esteja no estado de plasma, o que faz deste o estado mais comum e abundante do Universo. 31
  32. 32. 32 Prof.ª Ivanise Meyer – Ciências Naturais – 2015

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