ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASOSO
PLASMA
Condensado
Bose-Einstein
Gás de
férmions
Estado da Matéria
Table 9
propriedade
Sólido
Liquido
Gás (Vapor)
indefinida
i)
FORMA
definida
indefinida
ii)
VOLUME
definido
definido
iii)
Interação
Molecular
iv)
Exemplos
indefinido
Muito forte.
Forte.
Moléculas
fixas
Moléculas
ligadas.
fraca
NaCl
ZnSO4
H2O
Petróleo
H2 , CO2
Ar (puro)
Plasma, é um gás ionizado constituído de elétrons
livres, íons e átomos neutros, em proporções variadas.
☼ Principalmente nas estrelas (altas Temperaturas);
☼ Também a “baixas temperaturas” (sob ação de
campos eletromagnéticos).
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
MUDANÇAS DE ESTADO
Calor
SENSÍVEL: Altera a
temperatura do corpo
QUANTIDADE DE
CALOR SENSÍVEL
Q=m.C.T
Calor
LATENTE: NÃO altera a
temperatura do corpo
QUANTIDADE DE
CALOR LATENTE
A quantidade de calor latente que um
objeto qualquer deve receber (ceder)
para mudar de estado físico depende:
Da massa do objeto (m);
Do material do qual o objeto é feito (L)
Q=m.L
onde L é o calor latente do material.
Que = MaLa!
CALOR LATENTE
Q=m.L
Q
L
m

Q
L 
m

Q
L
m
cal
J
 L 
ou
g
kg
T (oC)
CALOR
TEMPERATURA
CONSTANTE!
LATENTE
CALOR
LATENTE
TEMPERATURA
CONSTANTE!
LÍQUIDO + VAPOR
CALOR
TEMPERATURA
VARIA
SENSÍVEL
CALOR SENSÍVEL
SÓLIDO + LÍQUIDO
Q(cal)
CALOR SENSÍVEL
Qual a energia necessária para
transformar 10g de gelo a -20oC
em vapor d’água, a 110oC ?
Esquentando
o gelo
Derretendo o
gelo
Esquentando
a água
Fervendo a
água
Esquentando
o vapor
d’água
Q1=m.c.T
Q1 = 10.0,5.20
Q1 = 100cal
Q2 = m.L
Q2 = 10.80
Q2 = 800cal
Q3 = m.c.T
Q3 = 10.1.100
Q3 = 1000cal
Q4 = m.L
Q4 = 10.540
Q4 = 5400cal
Q5 = m.c.T
Q5 =
10.0,48.10
Q5 = 48cal
LÍQUIDO + VAPOR
T (oC)
Q = 7348 cal
SÓLIDO + LÍQUIDO
Q(cal)
EXERCÍCIOS
ESTADOS FÍSICOS
ESTADOS
FÍSICOS
Condensado
Bose-Einstein
Condensado de
Férmi
Gás de quarks
As partículas elementares (aquelas que
constituem a matéria) possuem uma
propriedade eletromagnética denominada
SPIN, que determina em que direção eles
se orientam num campo eletromagnético.
Partículas que possuem spin inteiro
•elétrons
•quarks
•prótons
•nêutrons
•neutrinos
Partículas com spin semi-inteiro
Condensado de Bose- Einstein
O condensado é, basicamente, um novo
estado da matéria, atingido quando um
conjunto de átomos está com um grau de
energia baixíssimo, de maneira que eles
se comportam e agem como se fossem
um único átomo gigante. É por isso que
os pesquisadores o chamam de "átomo
artificial."
http://www.youtube.com/watch?v=dXiQMmqeLOQ
Condensado de Bose- Einstein
O primeiro condensado deste tipo foi
produzido setenta anos após sua previsão,
por Eric Cornell e Carl Wieman em 1995,
na Universidade de Colorado, usando um
gás de átomos de rubídio arrefecido a 170
nanokelvins (nK).
http://www.youtube.com/watch?v=2Z6UJbwxBZI HE 0K
http://www.youtube.com/watch?v=EK6HxdUQm5s
BEC
Condensado de Fermi
• O primeiro condensado deste tipo foi
produzido em 2004, na Universidade de
Colorado. Na experiência que os cientistas
fizeram, um gás com 500.000 átomos de
potássio foi resfriado até 50 bilionésimos
de grau acima do zero absoluto e então
submetido a um campo magnético. Esse
campo magnético fez com que os férmions
se juntassem em pares, de forma
semelhante aos pares de elétrons que
produzem a supercondutividade
spin
Férmions
Bósons
SEMI
INTEIRO
spin
INTEIRO
APENAS UM
POR ESTADO
QUÂNTICO
Exemplos:
elétrons, prótons,
nêutrons, quarks,
neutrinos.
VÁRIOS POR
ESTADO
QUÂNTICO
Exemplos:
fotons, atomos de
4He, gluons.
ESTADO FÍSICO
Depende:
• pressão ambiente (p)
• Temperatura do material (T)
Sistema Térmicamente Isolado
Sistema Térmicamente Isolado
Para isolar o sistema utiliza-se um
CALORÍMETRO
Calorímetro é um aparelho utilizado em
laboratório com o objetivo de minimizar
as trocas de calor com o meio externo.
Q
C 
 m.c
T
Cobertura
METÁLICA
Dizemos que o
calorímetro
ideal é aquele
que tem
CAPACIDADE
TÉRMICA
desprezível
(próxima a
zero!)
Num Sistema Térmicamente
Isolado
Sistema Térmicamente Isolado
Energia Térmica se conserva
Q = 0
Q1 + Q2 + ... + Qn = 0
Ex.
Num calorímetro ideal misturam-se
200g de água a 0oC com 250g de um
determinado líquido a 40oC, obtendose o equilíbrio a 20oC. Qual o calor
específico do líquido, em cal/g.oC?
...e quando misturamos
substâncias em fases distintas?
• (FUVEST) Um cubo de gelo com massa de
30g, à temperatura de 0,0ºC é colocado
num copo contendo 70g de água a 20,0ºC.
A temperatura final do sistema será de
aproximadamente (desprezar perdas de
calor para o copo e para o ambiente).