P
OR QUE AS GOTAS DA LUMINÁRIALAVA
-
LUZ SOBEM E DESCEM?
O
QUE
É
DENSIDADE
?
É a concentração de massa de um corpo;
É a medida de como a matéria esta compactada; Ou seja o quanto de massa tem em um certo
volume.
Dê exemplos de materiais densos:
E
NERGIA TÉRMICA A energia térmica é a energia associada ao
movimento das partículas que constituem um determinado meio.
Quando um corpo é colocado próximo de
outro com uma temperatura diferente, a energia térmica é transferida do corpo com temperatura maior para o de temperatura menor, até estes atingirem a mesma temperatura (equilíbrio térmico). Neste processo, a energia térmica em
trânsito é chamada de calor.
E
XISTE DIFERENÇA ENTRETEMPERATURA E CALOR
?
Quanto mais quente fica um corpo, maior
a agitação de suas partículas;
A temperatura pode ser entendida como
sendo um valor numérico que expressa o estado de agitação das partículas de um corpo ou substância. Logo, quanto maior a energia cinética das partículas de um corpo, maior será sua temperatura;
A temperatura é uma grandeza física que
nos possibilita entender as sensações de
E
XISTE DIFERENÇA ENTRETEMPERATURA E CALOR
?
Calor é a energia transferida de um corpo
com maior temperatura para outro corpo
com menor temperatura. Essa
transferência ocorre até que os corpos possuem temperatura iguais.
ESTOU COM
CALOR? Como vimos, calor é energia em trânsito de
um corpo com temperatura mais alta para outro a uma temperatura mais baixa;
Uma vez transferida, essa energia deixa de
ser calor e passa a fazer parte da energia interna do corpo;
P
OR QUE SE DIZ QUE O CALOR É UMAENERGIA EM TRÂNSITO
?
Porque quando um corpo cede ou recebe
calor significa que sua energia interna está diminuindo ou aumentando, pois ocorre uma transferência de energia. Sendo assim denomina-se o calor como uma energia em trânsito.
F
ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR ConduçãoA condução ocorre por meio de colisões de partículas;
As partículas da extremidade aquecida movem-se cada vez mais rapidamente, por isso colidem com as partículas vizinhas, tornando o corpo mais quente.
F
ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALORE
XEMPLOS:
F
ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR Convecção
É a forma de transmissão do calor que
ocorre principalmente nos fluidos
(líquidos e gases);
O calor se propaga através do
movimento do fluido envolvendo
transporte de matéria.
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Agora vou explicar uma forma de transferência de calor chamada convecção. Primeiramente daremos nomes as flechas da figura, a azul é líquido
frio e a vermelha o quente. A chama aquece o liquido de baixo que por sua vez
se torna menos denso (pesado) e sobe conforme a flecha vermelha com isso o líquido frio se dirige para baixo (flecha
azul) e aquece. Dessa forma ocorre o aquecimento de todo o líquido, no meu caso
E
XEMPLOS DE CONVECÇÃOQ
UAL
A
MELHOR
LOCALIZAÇÃO
DO
AR
CONDICIONADO
?
Quando queremos que o ar condicionado
tenha melhor eficiência para refrigerar, sua posição correta na parte superior de onde se quer refrigerar, pois o ar frio é mais denso e por isso vai para baixo;
Quando queremos que o ar condicionado
tenha melhor eficiência para aquecer, sua posição correta na parte inferior de onde se quer aquecer, pois o ar quente é menos
F
ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR Radiação
É o processo de transferência de calor
através de luz, chamadas ondas de calor ou calor radiante;
É dessa forma que ocorre o aquecimento
da terra.
DILATAÇÃO TÉRMICA
Quando aumentamos a temperatura de
uma substância, suas moléculas ou
átomos começam a oscilar mais
rapidamente e tendem a se afastar umas das outras.
Todas as formas de matéria normalmente
se dilatam quando aquecidas e se contraem quando resfriada.
SUBSTÂNCIAS DIFERENTES DILATAM-SE
COM DIFERENTES TAXAS: A gasolina que transborda dos tanques
dos carros em dias quentes é uma evidência disso. Se o tanque e a gasolina dilatassem com a mesma taxa, eles se expandiriam juntos e a gasolina não trasbordaria.
Se materiais diferentes não dilatassem
com diferentes taxas não poderíamos utilizar o termômetro, pois a coluna de mercúrio não se elevaria no tubo com a diferença de temperatura.
COMO
AS TORRADEIRAS DESLIGAM SOZINHAS? Através de lâminas bimetálicas, são
laminas com dois tipos de metais com diferentes taxas de dilatação térmica, assim quando o sistema se aquece a lamina com maior taxa de dilatação irá dilatar mais e envergar a lâmina e assim desligar a torradeira.
DILATAÇÃO E CONTRAÇÃO DA ÁGUA
A água possui uma dilatação térmica anômala,
ou seja entre 4 e 0 graus a água dilata ao invés de contrair, isso ocorre por que a água quando congela forma uma estrutura cristalina, com cristais estruturais ocos.
As moléculas de água ocupam volumes maiores
quando estão congeladas. Sendo assim o gelo é menos denso que a água.
Quando a temperatura da água começa a
aumentar a partir de 0 graus a estrutura cristalina, com cristais estruturais ocos começam a derreter e a água diminui o volume.
Ou seja, a água sofre dois processos simultâneos
contração e expansão, pois o volume tende a diminuir quando ocorrem os colapsos dos cristais de gelo, enquanto o volume tende a aumentar devido a agitação molecular.
CONTRIBUIÇÃO DA ANOMALIA DA ÁGUA
Se o gelo fosse mais denso que a água
liquida, ele iria para o fundo e congelaria o rio de baixo para cima matando assim muitas espécies aquáticas.
DILATAÇÃO E DENSIDADE
Quando um objeto ou substância é aquecido
suas moléculas ou átomos começam a oscilar mais rapidamente e tendem a se afastar umas das outras.
Sendo assim o objeto ou substância começa a
ocupar um espaço maior.
A densidade é a medida do quanto de massa
tem em um certo volume.
Sendo assim quando aquecemos objetos ou
substância eles dilatam e consequentemente sua densidade diminui.
AGORA VAMOS ENTENDER COMO
FUNCIONA A LUMINÁRIA LAVA-LUZ Vamos começar identificando quais as formas
de transferência de calor envolvidas.
Agora vamos pensar em densidade, sabemos
que a água e o óleo não se misturam e que a água é mais densa que o óleo.
A densidade do álcool é menor que a
densidade do óleo, por isto ele fica "boiando".
Quando misturamos álcool e água, a
densidade da mistura aumenta até chegar no ponto em que ela fica apenas um pouco mais densa que o óleo e por isto ela afunda.
Lembram o que é mistura?
Quando aquecemos a água com álcool que
está no fundo, o volume desta mistura aumenta, mas como a massa é a mesma, a densidade diminui e esta mistura sobe até tocar na tampa.
Como a tampa está em contato com o ar, ela
está mais fria, por isto ela acaba resfriando a mistura que novamente fica mais densa e cai.
R
EFERÊNCIASB
IBLIOGRÁFICAS HEWITT, Paul. Física Conceitual; BOEIRA, Juliane. Física Térmica: uma abordagem histórica
e experimental;
DAMASIO, Felipe. Super!! Semi!! Os mistérios dos
condutores desvendados
Henry. Lâmpada de lava elétrica (tutorial completo)
Disponível em:
http://www.abcdosaber.com.br/v1/index.php/videos/art
esanato/95-lampada-de-lava. Acessado em: 29/10/13
FARIAS, F, R. Utilizando uma luminária do tipo
lava-luz para o ensino de densidade, dilatação térmica e transformações de energia. Química nova na escola.