Aplicações da Física

Quem tem livro de Física pode por algumas aplicações de termologia ou calorimetria neste tópico ;) Vou por algumas :D Vamos discutir galera :D

Elizabete Araujo * Coletor Solar ( tem na apostila)
O coletor solar possui vários mecanismos de transmissão de calor, principalmente as estudadas: radiação, convecção e condução. (1) O Sol irradia raios solares, esta radiação térmica incidente, proveniente do Sol, atravessa a placa de vidro e é absorvida pela superfície metálica negra do coletor, aquecendo -a. (2) Este calor é conduzido para tubos por onde circula a água. (3) A água fria que entra por baixo ao absorver calor, sobe pela tubulação, por convecção, sendo armazenada em uma caixa d'água. (ALVARENGA). Vejam uma figura na net. 

* Estufa
A estufa é semelhante com o coletor Solar, pois a irradiação solar passa pelo vidro negro, mas a radiação infravermelha não consegue sair. Isso por que o vidro apresenta essa propriedade de deixar a luz visível entrar, mas não permite que a radiação saia, mantendo a estufa aquecida. (ALVARENGA)

* Geladeira
Na geladeira observa-se dois tipos de transferência de calor, a de condução e a de convecção. Na parte superior, perto do congelador, as camadas de ar entram em contato com o congelador, cedendo calor a ele, por condução. Como essas camadas de ar cederam calor, elas ficaram mais frias, portanto mais densa e por causa disso se dirigem para a parte de baixo da geladeira, e a mais quente vai pra cima, criando uma corrente de convecção. Esta circulação do ar, faz com que a temperatura seja a mesma em todos os pontos da geladeira. (AlVARENGA)

* Caroline Farias
Carol é uma pessoa muito seca, muito magra, mas apesar disso, como qualquer outro ser humano, ela possui temperatura de 36 ºC, enquanto que a do ambiente geralmente é inferior a este valor. Por este motivo, há uma continua transmissão de calor entre carol e o meio ambiente. Porém em dias frios, quando a temperatura é muito baixa, esta transmissão se faz com maior rapidez, o que provoca no corpo de Carol uma sensação de frio, o que faz com que os pelos se arrepiem para manter entre os pelos uma camada de ar. mas como carol é seca e n tem pelo, ela pega um casaco, que é um material que é feito de materiais isolantes termicos, o que reduz a  quantidade de calor transmitida do nosso corpo para o exterior.

* Martelo
Pq quando pegamos  num martelo frio o metal está mais frio que a madeira? Quando tocamos em uma peça de metal e um pedaço de madeira, ambos na mesma temperatura ( mais baixa que a nossa), a peça metalica parece está mais fria. Isso ocorre porque o fluxo de calor do metal é melhor do que a da madeira, tanto que o metal é um condutor térmico melhor que a madeira, havendo uma maior transferência de calor da nossa mão pra parte metálica do que pro pedaço de madeira. Alvarenga

* Garrafa térmica
Explique o funcionamento da garrafa termica através de aspectos físicos. 

A função de uma garrafa térmica é impedir as trocas de calor de seu conteúdo com o ambiente externo. Dessa forma é construída de modo a evitar, tanto quanto possível, a condução, a convecção e a radiação. Isto é feito da seguinte maneira: A condução e a convecção são evitadas através de uma região de ar rarefeito (o ideal seria vácuo) entre as paredes duplas internas. A radiação é evitada através do espelhamento de suas paredes, tanto internamente quanto externamente. Assim, tenta-se evitar que a energia térmica transite do interior da mesma para o meio externo e vice-versa.

Resumo sobre Iluminismo

Elizabete Araujo 

O Iluminismo ocorreu no século XVIII com mais ênfase, porém existiram precursores do Iluminismo, ou seja, pessoas que no século XVII já falavam sobre racionalismo e desafiavam o absolutismo por meio de ideias. Vamos destacar 3 deles: René Descartes, Isaac Newton e John Locke.

René Descartes considera  primeiramente, a existência de uma verdade absoluta, que para ser atingida, precisa usar o método da dúvida, do questionamento. Só que de tanto questionar, ele chegou a conclusão que só pelo fato de duvidar isso se torna verdade; a única verdade é a possibilidade de duvidar, e quando você duvida, você reflete a partir do pensamento, daí a frase mais famosa dele : “ penso logo existo”.  Só que, se você pode duvidar de tudo, será que você não pode duvidar de um poder consuetudinário que Deus deu? De um poder absoluto? Além disso, descartes acredita em um Deus criador do Universo, só que não interferia nos tratos dos homens aqui na Terra, apenas cabe ao homem desvendar esse Deus. Se ele não interferia em nada, como ele escolheu um representante? Olhe que isso foi no século XVII ainda, imagine no próximo...

Vamos agora a Isaac Newton, com ele nos ramos da física, foi capaz de quebrar a influencia de Deus na Terra, pois agora é possível explicar o mundo natural por meio de leis físicas e não “por que Deus quis”, também foi possível um avanço com respeito á razão como ciência. Com Isaac Newton, é possível ver que existem regras matemáticas que regem a natureza, e assim sugere que tem leis que regem a sociedade.

Só que é apenas com John Locke, que vem o desprendimento político ao absolutismo. Locke (inglês) chegou e lançou a base, cavou a terra. Ele disse que o homem tinha um direito natural – semelhante a maçonaria- á liberdade, igualdade e propriedade. Com essa liberdade, os homens montam o direito, sendo que este governo é decidido pela maioria. Para Locke, não existe nenhuma lei, ou autoridade que estivesse fora desse poder que deveria ser reconhecida, a única lei que deveria ser obedecida é aquela legislativa, escolhida pelos representantes da maioria, como uma sociedade civil, caso o representante não fizesse mais a  vontade da maioria, ele deveria ser tirado. Caros moloidinhos, o rei por acaso é um governante que se encaixa no modelo civil? Então para Locke, o absolutismo é inapropriado... ops, essa ideia não vai de contra com o antigo regime? Estamos chegando lá, no século das Luzes.

Enfim, O século XVIII, Aqui encontramos personalidades, como Diderot escrevendo sobre filosofia e religião, Voltaire sobre literatura e história, Montesquieu sobre o gosto, Rosseau sobre música e política, e entre outros. Mas o que foi o Iluminismo? Quando perguntaram isso a Immanuel Kant, ele disse que o Iluminismo foi um  processo de esclarecimento,  a partir da qual o ser humano sai da sua menoridade graças ao uso da razão e liberdade de pensamento. Fica claro que o Iluminismo tem como palavra chave a Razão. Por meio da razão, o homem pode fazer tudo, assim umas das principais consequências do predomínio progressivo da razão é a laicização do mundo ocidental; A razão apontou para uma transformação de valores, comportamentos em prejuízo da mentalidade religiosa, ela retirou aos poucos  o elemento religiosa da organização estatal. Agora não chove mais por que Deus quer, mas por existe a vaporização e precipitação. É claro que não pode se generalizar, pois se fosse uniforme não haveria mais igrejas hoje.

O francês Voltaire critica ferozmente a Igreja e o Clero, bem como os resquícios das servidão feudal,  no qual acredita na livre expressão, condenando a censura. Só que para Voltaire não precisava de reforma alguma, os monarcas com orientação de filósofos poderiam criar um governo progressista e esclarecido. Além disso, a igualdade entre os indivíduos não deveria ser igual, exceto a igualdade  civil : “ Somos todos iguais como homens, mas não somos iguais na sociedade”.

Já Montesquieu é diferente de Voltaire, a sua obra principal, O espírito das leis(1748) , achava que o poder do Estado seria mais eficiente se fosse divido em três instâncias: executivo, legislativo e judiciário. Essas leis, eram montadas por representantes do povo, e havia uma Constituição, que limitava o poder do Rei.  Para o Barão de Montesquieu considerava ultrapassado o modelo das três ordens de sociedade,  defendendo a separação entre a esfera pública e os interesses privados, cuja mistura era vista como fonte de preocupação. E o melhor, aqui está a diferença dele para Voltaire, para  Montesquieu a lei devia ser como a morte, sem excluir nenhuma pessoa, e afirmava que “uma injustiça feita ao individuo é uma ameaça para toda a sociedade”.

Outro muito importante foi Rousseau, chamado de Iluminista radical, foi filho de um relojoeiro suíço de origem modesta, tornou-se um dos filósofos que mais influenciou a revolução Francesa. Suas principais ideias foram expostas nas obras Contrato Social (1762) e Fundamentos da desigualdade entre os homens (1764), em que antecipou as ideias socialistas que floresciam no século XIX: “ A propriedade privada introduz a desigualdade entre os homens, a diferença entre o rico e o pobre, o poderoso e o fraco, o senhor e o escravo, até a predominância do mais forte. O homem é corrompido pelo poder e esmagado pela violência.”  Ele critica o racionalismo que reprime os sentimentos. As ideias de Rousseau tiveram uma grande rejeição entre a aristocracia e burguesia, pois criticava o absolutismo e o racionalismo demasiado, mas tem grande adesão nas camadas populares .

Outro marco do Iluminismo foi a Enciclopedia, Diderot e D’Alembert copilaram ideias de várias áreas do conhecimento humano em um só lugar, em 35 volumes. Tem mais de 130 colaboradores, e expressa valores como o racionalismo substituindo a fé, o estímulo a ciência, o deísmo ou a crença em Deus como força impulsionadora do Universo e a ideia de contrato entre governante e governados, onde esta obra é grande propagadora das ideias liberais para a politica e economia.

Existem duas linhas econômicas iluministas, os liberalistas está na mesma linha de raciocínio de Adam Smith, que criticava o mercantilismo, e vê o trabalho como a única fonte de riqueza, e não o comercio.  O Estado por meio da razão poderia garantir riquezas, com trabalho.  O equilíbrio social é atingido concorrência, divisão do trabalho e o livre comércio.

Grupos Funcionais Comuns

Galera querida, a primeira aula de orgânica que expôs esse assunto para nós, o quadro ficou meio bagunçado, esse resumo é como o quadro organizado por  Jonh McMurry. No livro de  McMurry tem uma tabela logo no inicio do volume 1 depois de ressonância, que explica os grupos funcionais. Eis ela aqui. Neste mesmo capítulo, explica minuciosamente os grupos cabono- carbono, ou carbono-elemento mais eletronegativo, enfim. Foi com base nele que apresento essa tabela, até para conhecermos melhor os grupos funcionais para depois vermos propriedades e etc. Sempre quando eu fizer resumos particulares sobre diversos assuntos (mentira, a maioria é química) postarei aqui.  :) Boa Leitura

Revisão de Química

ISSO NÃO É  APOSTILA DIDÁTICA, É APENAS UMA AJUDA, CONSULTE SEU PROFESSOR E TIRE TODAS AS SUAS DÚVIDAS.

Resumo de Elizabete

   

Alguns materiais são sólidos, enquanto outros são elásticos como borracha ou conduzem eletricidade e outros não, enquanto alguns se quebram facilmente e assim por diante. Mas por que isso acontece? Isso se deve em grande parte, as ligações químicas entre os átomos e á arrumação entre eles. Sabemos que os átomos em sua maioria não ficam isolados, pois assim ficam instáveis. Assim eles tendem a compartilhar ou doar os seus elétrons segundo a regra do octeto.

Conclui-se que os elétrons são fundamentais para os compostos químicos. Mas onde estão os elétrons? Existem os orbitais atômicos, que é a região do espaço onde é mais provável encontrar o elétron.  Os orbitais são 4: s,p,d,f (FELTRE, 2004).

O orbital p tem formato de halteres, e é tridimensional,     com capacidade de 6 elétrons.

   

 

 O orbital s tem formato esférico, com capaci-

dade de 2 elétrons.

Esses elétrons responsáveis pelas ligações químicas são os presentes na camada de valência, os elétrons presente na camada mais externa. A ligação química só pode ocorrer se houver redução de energia em comparação com os átomos separados. Existem 3 tipos de ligações diferentes, uma é quando os átomos trocam elétrons entre si, a outra eles usam elétrons em parceria.

A ligação iônica é o resultado da atração eletrostática de íons de cargas opostas, traduzindo isso quando a diferença de eletronegatividade entre dois átomos é tão grande, que o elétron rodea mais o outro átomo, sendo que um perde e outro recebe elétron.

Exemplo:

[ Mg]²⁺  [ Cl ]^-₂

  Ela ocorre  geralmente entre metais e ametais.

 

A ligação covalente é quando os eletrons são compartilhados entre o atómos, em geral são feitas por ametais e hidrogênio, e ametais com ametais. A diferença de eletronegatividade entre os átomos é pequena , assim essa ligação forma pares de eletrons.

Existe a ligação covalente coordenada, que são os pares cedidos para outro átomo, como no caso do anidrido sulfúrico (SO₃). Para representar essa ligação existe a estrutura molecular com apenas os elétrons da camada de valência.

Lembra-se?
4 ligações simples	4 sigmas
1 dupla e 2 simples	1 pi e 3 sigmas
1 simples e 1 tripla 2 duplas	2 pi e 2 sigmas

          

Mas como essas moléculas estão no espaço? A teoria de Lewis não consegue explicar apenas. Assim podemos explicar por meio da geometria espacial e da hibridação. É a teoria da hibridação que fornece explicações para a geometria observada nas moléculas. Vamos ver o exemplo do CH₄

I I

I

I

Essa é a configuração eletrônica do Carbono no estado fundamental, aqui, percebe-se que apenas poderia existir CH₂, não existe espaço para mais 2 hidrogênios.

I

I

I

I

O eletron que estava no orbital s, foi excitado para o orbital p. Até aí tudo bem, mas algo mais mudou, os hidrogênios não  podem se ligar nos orbitais 2s, 2p_x, 2p_y, 2p_z, pois a sua arrumação é de 90º. Assim concluíram que ocorreu uma hibridação dos orbitais s e p, que deu origem a novos 4 orbitais sp³. A arrumação dele é tetraédrica, ou seja o carbono fica no centro e os 4 hidrogênios se arrumam como uma pirâmide. Preste atenção, como no metano, quando o carbono se liga com 4 atómos por meio de ligação sigma a sua geometria é tetraédrica.  Não precisa gravar, é só se lembrar do metano (CH₄).

O nitrogênio e o oxigênio também se hibridizam, porém sem ativação. A molécula da água por exemplo, é em um orbital híbrido sp³.

Hibridação do Oxigênio
	Estado fundamental	Estado Hibridado
Orbitais	2s2 2px1 2py1 2pz1	4 orbitais sp3
ligações	2	2
geometria	-x-	Tetraédrica

Mas por que a água é angular? A repulsão dos pares não-ligantes é mais forte do que a ligação com os hidrogênios, aí o que era um tetraedro com 109, 7º diminui e  fica 104, 5º vira um ângulo, por isso a ligação é angular.

          

Molécula da água

Em barbosa, explica o por que da hibridização do oxigênio, interfere na arrumação molecular. A do nitrogênio também, como no caso da amônia. Perceba que originalmente toda hibridização sp³  é tetraédrica, mas leve em conta a repulsão dos pares não-ligantes.é importante notar que as ligações N-H fazem entre si ângulos de 107.8º, isto é, na amónia os ângulos de ligação são ligeiramente inferiores aos ângulos de uma geometria tetraédrica perfeita (109.5º). Por isso a  geometria na amônia é piramidal (BARBOSA, 2004).

 

Geometria tetraédrica perfeita                     orbitais p sem hibridização

Hibridação sp²

A ligação do eteno (CH₂ = CH₂) encontramos uma ligação diferente, a ligação π, assim a arrumação será diferente e a hibridação também. 

Aqui, nem todos os orbitais se hibridizam, pois os orbitais híbridos só fazem ligação sigma.

I

I

I

I

Três orbitais: sp ²                                                                                    Um orbital p puro

No momento da ligação, podemos reconhecer da seguinte forma: Se você ver o carbono fazendo ligação dupla, é sp².  Por quê? Por que na ligação dupla, é uma sigma e outra pi, e SÓ ORBITAL P PURO FAZ LIGAÇÃO PI.

Existem outras hibridações sp² ?

Ambos estão hibridizados, com orbitais sp2

Orbitais sp

Neste caso, o carbono se liga por meio de duas ligações sigma e duas pi, apresentando hibridação sp. Neste caso, existe apenas dois orbitais híbridos. A estrutura não se restringe a duas ligações duplas como no caso do aleno, podemos ver orbitais sp no HCN, onde os átomos de carbono e nitrogênio apresentam hibridação sp.

Aí, todos os dois (carbono e nitrogênio) com hibridização sp

Referencias Bibliográficas:

BARBOSA, L.C.A Introdução a química orgânica- São Paulo, Prentice hall, 2004.

FELTRE.R. Química geral. Editora moderna, vol. 1, 2004.

Apostilas esplanadas :

http://www.colegiodinamico.com.br/PAGINAS/ALUNO/o_professor/arquivos/arilson/arilson_2011_3o_ano_%20aula3_hibridizacao_opt.pdf