sábado, 16 de maio de 2015

Calorimetria - A água apagando o fogo – Processos Físicos

                Em química, muitas vezes ouvimos falar em Triângulo do fogo, composto basicamente por Calor, Combustível e Comburente (Oxigênio), Na verdade podemos dizer certamente que esse triângulo mais especificamente seria substituído por um losango, o “Losango do Fogo”, pois há um outro elemento que torna possível a geração do fogo, a “reação em cadeia”. Intrínseco ao triângulo do fogo, encontra-se a reação em cadeia, sem ela não há fogo.

Disponível em: http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/reacao%20quimica%20do%20triangulo%20de%20fogo.jpg

              No caso de um incêndio, devemos tomar medidas predeterminadas por normas de segurança. Uma das coisas mais comuns que pensamos ao nos depararmos com tais casos é jogar água no fogo afim de que o mesmo se apague. Mas, você já se perguntou por qual motivo a água apaga o fogo? Quais os processos físicos e químicos que ocorrem. Este post vai tratar dos processos físicos.
Quando a água apaga o fogo, quais os processos físicos envolvidos?
                A física é um campo de estudo abrangente e trata de vários assuntos, desde a criação do universo ao estudo de uma roda que gira de modo uniforme ou variado, etc. dentre as diversas áreas da física destacamos neste post a Termologia:
Termologia é uma área da física que estuda os fenômenos térmicos em geral como a temperatura, as máquinas térmicas etc. Em especial, na termologia estudaremos um ramo específico chamado Calorimetria, abaixo temos sua definição: Calorimetria é um ramo da Termologia que estuda os fenômenos térmicos relacionados ao calor.
                E definimos calor como A energia térmica (agitação das partículas que compõem um material) em trânsito entre dois ou mais corpos. Quando jogamos água para apagar o fogo existem dois processor calóricos ocorrendo quase simultaneamente, o Calor Latente e o Calor Sensível.

                Primeiramente relembremos um princípio básico da troca de calor, o de que “numa troca calórica entre dois corpos, um cede calor para o outro ou para o meio, o outro recebe do meio ou do corpo que cede”.
                Suponha um corpo em chamas, ao jogarmos água para que o mesmo apague existe uma brusca variação de temperatura ∆ϴ e o corpo perde (cede) calor para a água.
                A espécie de calor que um corpo recebe com variação de temperatura é denominado calor sensível Qs. O calor sensível é o calor que não é capaz de alterar as propriedades físicas do corpo, e ainda ocorre com variação da temperatura, essa forma de calor só ocorre respeitando-se alguns critérios, a massa do corpo, a supracitada temperatura ∆ϴ e o que chamamos de calor específico c (quantidade de calor necessária para fazer 1g variar uma unidade de temperatura, e sua unidade no SI é cal/g . °C), que varia de corpo a corpo de acordo com sua matéria, o mesmo é expresso pela fórmula:


                Quando falamos em calor específico da água temos, em predeterminado que cágua = 1cal/g . °C.
                Em seguida, à temperatura constante a água entra em ebulição, é ai que ocorre o calor latente QL. O calor latente é o calor capaz de alterar as condições físicas do corpo à temperatura constante, e depende apenas de sua massa m e da constante de proporcionalidade L, assim como o calor específico a constante L também depende do material e até mesmo de seu estado físico. O calor latente pode ser escrito da seguinte forma:


                Esses são os processos calóricos que ocorrem ao tentarmos apagar o fogo de um corpo em chamas.


terça-feira, 12 de maio de 2015

Conversão de unidades de medida


Conversão de unidades de medida
Uma das coisas importante que devemos aprender sobre as unidades de medidas é como elas se relacionam entre si, são os chamados múltiplos de uma medida.
Abaixo acompanhe uma situação do uso da unidade de medida:



  

Nesta charge, o evento acidente é tido como uma unidade de medida que substitui a de comprimento, que poderia ser Km, m ou até mesmo cm, no entanto comumente usamos a unidade metro. Para não confundir, digo-lhe de antemão que o conceito de unidade não está correto nesta charge.
Neste post focaremos em conversão de unidades fundamentais do SI, assim mesmo nas principais, comprimento, massa, tempo. E será necessário esclarecer alguns conceitos sobre o volume que, não está no SI como grandeza fundamental.
Sabemos se quisermos simbolizar um metro faríamos 1m, essa é a representação do metro em metro mas, se quiséssemos representar um metro em centímetros como ficaria?
Observe a relação que há entre as respectivas unidades:



Temos acima a grandeza comprimento m (unidade do SI) relacionada à seus múltiplos. Agora, observe como se dá essa relação com 1m, será preciso termos uma ideia de notação científica.



Diante da tabela é fácil vermos que para transformar 1m em cm faríamos 1*100 e, se quiséssemos converter 1cm em m faríamos o contrário da multiplicação, no caso 1/100.
Agora vamos observar como essa transformação se dá com o tempo:


1s
0,017min
1min
60s
1h
60min
1h
3600s
1dia
24h

Por exemplo, se quisermos saber quanto segundos tem 1h faríamos uma multiplicação do tempo em minutos (60min) pelo tempo em segundos (60s), pois cada 1h possui 60min e cada minuto possui 60s, logo temos 60*60=3600s=1h=60min. E observe também como 1s possui 0,017min, isso porque dividimos 1 por 60.
E suma, vimos que da "maior" unidade para a "menor" unidade nós multiplicamos (é o caso da conversão de Km para m, e de h para min ou s). Cabe a cada um estudar por quais números devemos multiplicar.

domingo, 10 de maio de 2015

Unidades de Medida do SI

Unidades de medidas
Para o estudo da física é necessário alguns conceitos básicos, o primeiro que devemos estudar, depois da divisão é o de unidades de medida.
Basicamente temos um conceito muitas vezes errôneo quanto a palavra grandeza, grandeza é tudo o que pode ser medido, como a comprimento de um ponto ao outro, o tempo, etc.
Existe um sistema que procurou padronizar esses tipos de medidas. O SI (Sistema internacional de Unidades) permite uma fácil aprendizagem por meio das unidade, embora tenha trabalhado em outros assuntos é por esse (da padronização das unidades) que ele será tocado neste blog.
As unidades de medidas podem ser divididas em fundamentais ou não fundamentais. As fundamentais são únicas e não dependem de nenhuma outra grandeza como o metro, o tempo, etc. Por outro lado as grandezas não fundamentais são formadas a partir das fundamentais com alguns acréscimos.
Abaixo estarão a relações de algumas unidades de medidas, sendo elas as fundamentais ou não:
Unidades fundamentais no SI, são sete:
Grandeza Física
Nome
Símbolo
comprimento
metro
m
massa
quilograma
Kg
tempo
segundos
s
intensidade de corrente elétrica
ampére
A
temperatura
kelvin
K
quantidade de matéria
mol
mol
intensidade luminosa
candela
cd

Unidades não fundamentais no SI, são muitas:
Grandeza Física
Nome
Símbolo
Força
newton
N
aceleração
metros por segundo quadrado
m/s2
velocidade
metros por segundo
m/s
quantidade de movimento
quilo metro por segundo
Kg.m/s
impulso
newtons segundo
N.s
diferença de potencial
volt
V
resistência elétrica
ohm
Ω

E muitas outras grandezas não fundamentais.

A partir daí, estudaremos com frequência casos em que falamos em hora ou minuto ao invés de segundo, quilômetro ou centímetro ao invés de metro. Mas precisamos apenas usar seus múltiplos para multiplicar ou dividir. Ao longo do blog mostrarei como se dá essa relação entre grandezas de mesma espécie.

terça-feira, 5 de maio de 2015

Operação de Divisão

Pode até parecer patético às vezes mas, quando nos deparamos com contas do tipo 1/4 oi até 3/5 dizemos "melhor deixar em fração mesmo", mas na verdade estamos fugindo da resolução do problema, por não saber dividir, ou podemos até mesmo achar que 32 é a mesma coisa que 3*2, ou não saber multiplicar 1,5*3, ou ainda desconhecermos o símbolo √. Este post vem no intuito de fazê-lo entender os problemas acima com mais facilidade. Para este estudo consideremos a partir de agora o símbolo "." ou "*" como sendo uma multiplicação.
Alguns símbolo devem ser levados em consideração:


Símbolo
Função
*
Multiplicação
/
Divisão (ou fração)
xy
Potenciação
> 
Maior que
< 
Menor que
Maior ou Igual
±
Mais ou Menos
Menor ou Igual
Diferente
=
Igualdade
Aproximadamente

Divisão

A divisão baseia-se na ideia de adição e multiplicação e, dependendo do caso numa subtração, observe:
Primeiramente vamos dividir 100 por 25 (100/25):
  • A primeira notação é se o número a ser dividido é maior que o outro, neste caso sim.
  • depois pense num número qualquer que multiplicado por 25 chegue o mais próximo possível de 100. Supomos o número 10.
  • Pronto temos o número 10*25=250, que está muito longe de 100. Logo, o resultado deve ser menor que 10 (<10).
  • Já que se for 10 o resultado é muito maior vamos colocar a metade de 10, 5. Dai, 5*25=125. Em frase, “se “cinco vinte e cincos” deu 125 "quatro vinte e cincos daria 100"”.
  • Logo, concluímos que o resultado da divisão de 100 por 25 será 4, porque 4*25 dará 100.
Vamos dividir 1 por 4 (1/4):

  • 1 é menor que 4, em casos assim devemos multiplicar o 1 por 10 e ao mesmo tempo dividir o resultado por 10;
  • 10/4 dever ser igual a 0,___ (zero vírgula alguma coisa).
  • Pensemos, um número que multiplicado por 4 dê 10. Supomos o 2, então 4*2=8, e 8 está perto de 10, assim faremos outra aproximação, coloquemos então o 2,5, logo 4*2,5=10.
  • Pronto encontramos o resultado da divisão 10/4, nós devemos agora colocar com o "0," e, como não existem números com duas vírgulas omitimos a mesma do "2,5", ficando assim com 0,25.
  • Se quisermos conferir se esta é resposta correta multiplique o resultado achado (0,25) pelo denominador (o número de baixo da fração).
Desafio:
Tente entender a divisão de 90 por 3,6:
  • 90 > 3,6 então não haverá número com "zero vírgula alguma coisa", mas poderá haver número com vírgula.
  • posso multiplicar os dois por 10, e será 900/36.
  • como o número a ser dividido é grande (900) comparado ao número que o dividirá (36), pensemos em 50 para multiplicar por 36 e aproximar a 900. Assim, 50*36 dará 1800.
  • Por coincidência sabemos que 1800 é a metade de 900. Experimentemos agora com a metade de 50, no caso 25*36=900.
  • 25*36=900 é a mesma coisa que 900/36=25, que é a mesma coisa que dividir ambos por 10 e achar 90/3,6=25. Perceba que em todos os casos o resultado não se altera.
Aprenda mais!!

Metas do Blog

Ensinar alguns conceitos básicos da física é um dos objetivos do blog. No blog estudaremos casos básicos de física aplicados no nosso cotidiano. Cada área da física será abordada suas aplicações no dia-a-dia, separadamente. Iniciaremos falando sobre a divisão, e além disso, veremos:


   Física:
  • A Mecânica no cotidiano;
    • Cinemática Escalar;
    • Cinemática Vetorial;
    • Dinâmica;
    • Estática
  • A Termologia no cotidiano;
    • Termometria;
    • Calorimetria;
    • Termodinâmica;
   Bem, será essa por enquanto nosso divisão no blog, quando atingirmos à meta de postar sobre termologia continuaremos para Ondulatória, Óptica e Eletricidade. É só aguardar...