1. MATÉRIA E ENERGIA
MATÉRIA
Matéria é tudo o que tem massa e ocupa um lugar no espaço, ou seja, possui volume.
Ex.: madeira, ferro, água, areia, ar, ouro e tudo o mais que imaginemos, dentro da definição acima.
Obs.: a ausência total de matéria é o vácuo.
CORPO
Corpo é qualquer porção limitada de matéria.
Ex.: tábua de madeira, barra de ferro, cubo de gelo, pedra.
OBJETO
Objeto é um corpo fabricado ou elaborado para ter aplicações úteis ao homem.
Ex.: mesa, lápis, estátua, cadeira, faca, martelo.
ENERGIA
Energia é a capacidade de realizar trabalho, é tudo o que pode modificar a matéria, por exemplo, na sua posição, fase de agregação, natureza química. È também tudo que pode provocar ou anular movimentos e causar deformações.
FORMAS DE ENERGIA
ENERGIA CINÉTICA
Energia cinética é a energia associada ao movimento e depende da massa (m) e da velocidade (v) de um corpo.
É calculada pela expressão:
E = m.v2 |
2 |
ENERGIA POTENCIAL
É aquela que se encontra armazenada num determinado sistema e que pode ser utilizada a qualquer momento para realizar uma tarefa.
Existem dois tipos de energia potencial: a elástica e a gravitacional.
- A energia potencial gravitacional está relacionada com uma altura (h) de um corpo em relação a um determinado nível de referência.
É calculada pela expressão: Epg = p.h ou Epg = m.g.h
- A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico.
É calculada pela expressão:
Epe = k.x2 |
2 |
K= Constante da mola (varia para cada tipo de mola, por exemplo a constante da mola de um espiral de caderno é bem menor que a constante da mola de um amortecedor de caminhão)
X= Variação no tamanho da mola
ENERGIA MECÂNICA TOTAL
A energia mecânica total de um corpo é constante e é dada pela soma das energias cinética e potencial.
É calculada pela expressão: Em = Ec + Ep
Obs.: No Sistema Internacional de Unidades (SI), a energia é expressa em joule (J).
Obs.: Existem outra formas de energia: energia elétrica, térmica, luminosa, química, nuclear, magnética, solar (radiante).
LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA
A energias não pode ser criada nem destruída. Sempre que desaparece uma quantidade de uma classe de energia, uma quantidade exatamente igual de outra(s) classe(s) de energia é (são) produzida(s).
2. CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS
A partir das noções de matéria e energia, podemos classificar os sistemas em função da sua capacidade de trocar matéria e energia com o meio ambiente.
SISTEMA ABERTO
Tem a capacidade de trocar tanto matéria quanto energia com o meio ambiente.
Ex.: água em um recipiente aberto (a água absorve a energia térmica do meio ambiente e parte dessa água sofre evaporação).
SISTEMA FECHADO
Tem a capacidade de trocar somente energia com o meio ambiente. Esse sistema pode ser aquecido ou resfriado, mas a sua quantidade de matéria não varia.
Ex.: Um refrigerante fechado.
SISTEMA ISOLADO
Não troca matéria nem energia com o sistema.
Obs.: a rigor não existe um sistema completamente isolado.
Ex.: um exemplo aproximado desse tipo de sistema é a garrafa térmica.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA Propriedades são determinadas características que, em conjunto, vão definir a espécie de matéria. Podemos dividi-las em 3 grupos: gerais, funcionais e específicas. PROPRIEDADES GERAIS São propriedades inerentes a toda espécie de matéria.
Obs.: é importante saber a diferença entre massa e peso. O peso de um corpo é a força de atração gravitacional sofrida pelo mesmo, ou seja, é a força de atração que o centro da terra exerce sobre a massa dos corpos. O peso de um corpo irá varia em função da posição que ele assumir em relação ao centro da terra, enquanto a massa é uma medida invariável em qualquer local. Em Química trabalhamos preferencialmente com massa.
Obs.: a massa de um corpo está associada à sua inércia, isto é, a dificuldade de fazer variar o seu estado de movimento ou de repouso, portanto, podemos definir massa como a medida da inércia.
Obs.: de uma maneira geral os gases são mais compressíveis que os líquidos e estes por sua vez são mais compressíveis que os sólidos.
Ex.: a cortiça apresenta poros maiores que os poros do ferro, logo a densidade da cortiça é bem menor que a densidade do ferro. PROPRIEDADES FUNCIONAIS São propriedades comuns a determinados grupos de matéria, identificados pela função que desempenham. Ex.: ácidos, bases, sais, óxidos, álcoois, aldeídos, cetonas. PROPRIEDADES ESPECÍFICAS São propriedades individuais de cada tipo particular de matéria. Podem ser: organolépticas, químicas ou físicas. I- ORGANOLÉPTICAS São propriedades capazes de impressionar os nossos sentidos, como a cor, que impressiona a visão, o sabor, que impressiona o paladar, o odor que impressiona o nosso olfato e a fase de agregação da matéria (sólido, líquido, gasoso, pastoso, pó), que impressiona o tato. Ex.: água pura (incolor, insípida, inodora, líquida em temperatura ambiente) barra de ferro (brilho metálico, sólida) II- QUÍMICAS Responsáveis pelos tipos de transformação que cada matéria é capaz de sofrer. Relacionam-se à maneira de reagir de cada substância. Ex.: oxidação do ferro, combustão do etanol. III- FÍSICAS são certos valores encontrados experimentalmente para o comportamento de cada tipo de matéria quando submetidas a determinadas condições. Essas condições não alteram a constituição da matéria, por mais diversas que sejam. As principais propriedades físicas da matéria são:
São as temperaturas nas quais a matéria passa da fase sólida para a fase líquida e da fase líquida para a sólida respectivamente, sempre em relação a uma determinada pressão atmosférica. Obs.: a pressão atmosférica (pressão exercida pelo ar atmosférico) quando ocorre a 0° C, ao nível do mar e a 45° de latitude, recebe o nome de pressão normal, à qual se atribuiu, convencionalmente, o valor de 1 atm. Ex.: água 0° C; oxigênio -218,7° C; fósforo branco 44,1° C Ponto de fusão normal: é a temperatura na qual a substância passa da fase sólida para a fase líquida, sob pressão de 1atm. Durante a fusão propriamente dita, coexistem essas duas fases. Por isso, o ponto de solidificação normal de uma substância coincide com o seu ponto de fusão normal.
São as temperaturas nas quais a matéria passa da fase líquida para a fase gasosa e da fase gasosa para a líquida respectivamente, sempre em relação a uma determinada pressão atmosférica. Ex.: água 100° C; oxigênio -182,8° C; fósforo branco 280° C. Ponto de ebulição normal: é a temperatura na qual a substância passa da fase líquida à fase gasosa, sob pressão de 1 atm. Durante a ebulição propriamente dita, coexistem essas duas fases. Por isso, o ponto de condensação normal de uma substância coincide com o seu ponto de ebulição normal.
é a relação entre a massa e o volume ocupado pela matéria. Ex.: água 1,00 g/cm3; ferro 7,87 g/cm3.
é a quantidade máxima de uma matéria capaz de se dissolver totalmente em uma porção padrão de outra matéria (100g, 1000g), numa temperatura determinada. Ex.: Cs KNO3 = 20,9g/100g de H2O (10° c) Cs KNO3 = 31,6g/100g de H2O (20° c) Cs Ce2(SO4)3 = 20,0g/100g DE H2O (0° c) Cs Ce2(SO4)3 = 10,0g/100g DE H2O (25° c)
É a resistência que a matéria apresenta ao ser riscada por outra. Quanto maior a resistência ao risco mais dura é a matéria. Entre duas espécies de matéria, X e Y, decidimos qual é a de maior dureza pela capacidade que uma apresenta de riscar a outra. A espécie de maior dureza, X, Risca a de menor dureza, Y. Podemos observar esse fato, porque sobre a matéria X, mais dura, fica um traço da matéria Y, de menor dureza.
é a resistência que a matéria apresenta ao choque mecânico, isto é, ao impacto. Dizemos que um material é tenaz quando ele resiste a um forte impacto sem se quebrar. Observe que o fato de um material ser duro não garante que ele seja tenaz; são duas propriedades distintas. Por exemplo: o diamante, considerado o material mais duro que existe, ao sofrer um forte impacto quebra-se totalmente.
É a capacidade que a matéria possui de refletir a luz que incide sobre ela. Quando a matéria não reflete luz, ou reflete muito pouco, dizemos que ela não tem brilho. Uma matéria que não possui brilho, não é necessariamente opaca e vice-versa. Matéria opaca é simplesmente aquela que não se deixa atravessar pela luz. Assim, uma barra de ouro é brilhante e opaca, pois reflete a luz sem se deixar atravessar por ela. 4. AS FASES DE AGREGAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS FASE SÓLIDA a característica da fase sólida é a rigidez. As substâncias apresentam maior organização de suas partículas constituintes, devido a possuir menor energia. Essas partículas formam estruturas geométricas chamada retículos cristalinos. Apresenta forma invariável e volume constante. FASE LÍQUIDA A característica da fase líquida é a fluidez. As partículas se apresentam desordenadas e com certa liberdade de movimento. Apresentam energia intermediária entre as fases sólida e gasosa. Possuem forma variável e volume constante. FASE GASOSA A característica da fase gasosa é o caos. Existem grandes espaços entre as partículas, que apresentam grande liberdade de movimento. É a fase que apresenta maior energia. Apresenta forma e volume variáveis. MUDANÇAS DE FASES DAS SUBSTÂNCIAS O estado de agregação da matéria pode ser alterado por variações de temperatura e de pressão, sem que seja alterada a composição da matéria. Cada uma destas mudanças de estado recebeu uma denominação particular:
Obs.: a vaporização pode receber outros nomes, dependendo das condições em que o líquido se transforma em vapor. Evaporação: é a passagem lenta do estado líquido para o estado de vapor, que ocorre predominantemente na superfície do líquido, sem causar agitação ou o surgimento de bolhas no seu interior. Por isso, é um fenômeno de difícil visualização. Ex.: bacia com água em um determinado local, roupas no varal. Ebulição: é a passagem rápida do estado líquido para o estado de vapor, geralmente obtida pelo aquecimento do líquido e percebida devido à ocorrência de bolhas. Ex.: fervura da água para preparação do café. Calefação: é a passagem muito rápida do estado líquido para o estado de vapor, quando o líquido se aproxima de uma superfície muito quente. Ex.: Gotas de água caindo sobre uma frigideira quente.
Obs.: alguns autores chamam de ressublimação a passagem do estado de vapor para o estado sólido.
Observe o esquema abaixo: 5. DIFERENÇA ENTRE GÁS E VAPOR VAPOR: Designação dada à matéria no estado gasoso, quando é capaz de existir em equilíbrio com o líquido ou com o sólido correspondente, podendo sofrer liquefação pelo simples abaixamento de temperatura ou aumento da pressão. GÁS: Fluido, elástico, impossível de ser liqüefeito só por um aumento de pressão ou só por uma diminuição de temperatura, o que o diferencia do vapor. Fonte:http://www.educacional.com.br/recursos/conteudomultimidia/21/quimica/modelos/impressao/impressao.htm PROCURE TAMBÉM EM : http://www.profjoaoneto.com.br/ |
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