Relatório de Física II

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Questionário
Curso: Engenharias
Disciplina: 	Física Experimental II
Turma: 3153
Professor: Cesar Gentil
Aluno: 	Jhonatan Esteves
Nohan Velloso
Rodrigo Assumpção
Março/2017
Pressão Atmosférica
Explicar tecnicamente, apoiado na matemática e no princípio de Pascal, como se realiza a mediada dessa pressão. Quais instrumentos são capacitados a executar tal medida e as suas unidades de medidas possíveis de serem utlizadas.
R: 	A pressão atmosférica pode ser definida como a força exercida pela atmosfera sobre a superfície a ser considerada e é medida por barômetros. Há dois tipos básicos de barômetros: mercúrio e aneróide. Basicamente, estes instrumentos, são constituídos de um mostrador com as graduações necessárias para indicação da pressão.
Entre os dois tipos do instrumento, o mais preciso é o Barômetro de mercúrio, inventado pelo físico Evangelista Torricelli em 1643. Desde então o instrumento passou por constante aperfeiçoamento e ganhou grande precisão, tornando-se imprescindível nas estações meteorológicas.
O experimento de Torricelli consiste de um tubo de vidro com quase 1 m de comprimento, fechado numa extremidade e aberto na outra, e preenchido com mercúrio (Hg). A extremidade aberta do tubo é invertida num pequeno recipiente aberto com mercúrio. A coluna de mercúrio desce para dentro do recipiente até que o peso da coluna de mercúrio iguale o peso de uma coluna de ar de igual diâmetro, que se estende da superfície até o topo da atmosfera. Portanto, o comprimento da coluna de mercúrio, torna-se uma medida da pressão atmosférica.
Assim, a pressão pode ser calculada, multiplicando-se o peso da coluna de mercúrio pela densidade do mercúrio e pela aceleração da gravidade. Ao nível do mar, a pressão atmosférica média é cerca de 760 mmHg, ou 15 libras por polegada quadrada ou ainda 29,9 polegadas de mercúrio. Isto é equivalente a 101,3 quilopascals, a unidade de pressão utilizada pelos meteorologistas.
Outro tipo de barômetro é o barômetro de aneróide - sem líquido - é menos preciso, porém mais portátil que o barômetro de mercúrio. Este tipo de instrumento foi inventado em 1843, formados por uma pequena câmara de metal parcialmente evacuada , com um lado fixo e outro ligado à uma mola no seu interior para evitar que a câmara se abra. O lado móvel se comprime quando a pressão cresce e se expande quando a pressão diminui. Estes movimentos ocasionados pelo lado móvel são transmitidos a um ponteiro sobre um mostrador que está calibrado em unidades de pressão.
Os Aneróides são frequentemente usados em barógrafos (ou barômetro de registro automático), instrumentos constituídos por um cilindro que gravam continuamente mudanças de pressão, por meio de uma pena fixa no ponteiro do instrumento. Como a pressão do ar diminui com a altitude, um barômetro aneróide pode ser calibrado para fornecer altitudes, transformando-se em um instrumento chamado altímetro.
A unidade padrão de pressão no Sistema Internacional (SI) é o Pascal (PA = 1 Newton/ 1 m²). Meteorologistas tem usado tradicionalmente a unidade milibar (1 mb = 100 Pa), mas a unidade Pa é cada vez mais adotada. Utiliza-se ainda a unidade milímetros de mercúrio (mmHg) ou polegadas de mercúrio.
Sistemas hidráulicos fechados
Explique tecnicamente o motivo da utilização de um fluido oleoso e não o de água. Compare os sistemas hidraúlicos a base de óleo e a base de água.
R:
A designação "Sistema Hidráulico" refere-se a um método específico para transmissão (e controle) de força, a fim de realizar trabalho. A História registra que por volta de 1.650 Blaise Pascal descobriu a lei fundamental da física, que rege todos os sistemas hidráulicos. A recém-descoberta lei teve pouca utilidade prática, no que se refere a aplicações hidráulicas, até o fim do século 18 quando Joseph Bramah, usando água para a transmissão de força, desenvolveu a primeira prensa operada hidraulicamente.
Hoje, dificilmente haverá um produto disponível que não envolva a utilização de sistemas hidráulicos nos processos de fabricação ou distribuição.
Funções do Óleo
A principal função dos fluídos hidráulicos é transmitir e controlar potência. Para isso o fluido deve ser praticamente incompreensível e fluir facilmente. Há, todavia, outros requisitos extremamente importantes para a correta operação do sistema.
a) O fluido deve ter suficiente viscosidade para proporcionar adequada vedação, evitando assim, excessivo vazamento devido aos gradientes de pressão no interior de bombas e válvulas.
b) Deve possuir adequada resistência de película para reduzir o atrito e minimizar o desgaste entre as partes móveis.
c) Deve ser estável, no que se refere à oxidação, e proteger os componentes contra a ferrugem e corrosão.
d) O fluído deve permitir rápida decantação e separação dos contaminantes insolúveis.
Há muitos fluidos que atendem aos requisitos básicos dos sistemas hidráulicos. Entretanto, um fluido inadequado pode causar dificuldades operacionais e encurtar a vida útil no equipamento e do próprio fluido. Cada sistema requer que o fluido utilizado tenha determinadas propriedades físicas adequadas, tais como viscosidade, índice de viscosidade e ponto de fluidez. Além disso, deve apresentar certas características de desempenho.
A Escolha do Óleo Hidráulico
Na seleção deve-se inicialmente verificar o manual do equipamento. Eles especificam o tipo do óleo e a sua viscosidade. Caso não tenham esta informação, inicialmente deve-se determinar se o sistema requer fluido resistente ao fogo. Se ele não for necessário, o mais comum, por razões econômicas, é utilizar um óleo mineral. Após a seleção do tipo de fluido é preciso determinar as propriedades físicas e características de desempenho que atendem aos requisitos do sistema em questão.
A viscosidade é a mais importante propriedade de um fluido hidráulico, pois esta afeta diretamente a eficiência do sistema. A bomba é o componente mais critico, devido a sua importância ao sistema. Todos os fabricantes especificam limites de viscosidade para sua operação normal, sendo que muitos determinam limites máximos de partida e mínimos de operação. Os requisitos de viscosidade estabelecidos pelos diversos fabricantes são atendidos pela classificação de viscosidade ISO, pois cada sistema hidráulico tem sua viscosidade adequada às condições operacionais. A lubrificação da bomba hidráulica dita à seleção da viscosidade.
Outras características importantes para os fluidos hidráulicos são: Alto índice de viscosidade; Resistência a Oxidação; Resistência a Ferrugem; Demulsibilidade; Resistência à formação de espuma; Propriedades antidesgaste; Resistência ao fogo; etc.
Água – Muito fluida e pouco viscosa
Viscosidade inversamente proporcional a fluidez;
Baixa viscosidade e aumento de atrito e desgaste.
Alto poder de dissolução de substâncias, propiciando a oxidação e corrosão.
Para exemplificar as ações produzidas sobre a matéria reversíveis e não reversíveis, apresente o cilco anômalo da água, o ciclo completo do carbono e todas as suas variações (estudo da cadeia do cabrono).
As propriedades anômalas da água são aqueles em que o comportamento da água líquida é bem diferente do que é encontrado com outros líquidos [ 1414 ].uma água congelada (gelo) também mostra anomalias quando comparado com outros sólidos. Embora seja uma molécula aparentemente simples (H 2 O), tem um caráter altamente complexo e anômalo devido à sua intra-molecular ligação de hidrogênio (veja [ 1530 ], por exemplo). 
Como um gás, a água é um dosmais leves conhecidos , como um líquido é muito mais denso do que o esperado e como um sólido é muito mais leve do que o esperado quando comparado com a sua forma líquida. Uma história interessante do estudo das anomalias de água tenha sido publicado [ 1542 ].
Como a água líquida é tão lugar comum em nosso cotidiano, muitas vezes é considerado como um líquido 'típico'. Na realidade, a água é mais atípicas como um líquido, comportando-secomo um material bastante diferente em baixas temperaturas para que quando está quente. Tem sido frequentemente afirmado (por exemplo, [ 127 ]) que a vida depende destas propriedades anômalas da água. Em particular, a alta coesão entre as moléculas lhe confere uma alta de congelamento e ponto de fusão, de modo que nós e nosso planeta está imerso em água líquida. 
Na grande capacidade calorífica, alta condutividade térmica e alto teor de água nos organismos contribuem para a regulação térmica e evitar flutuações de temperatura local, permitindo assim mais facilmente controlar a nossa temperatura corporal. O calor latente de evaporação elevada confere resistência à desidratação e à considerável resfriamento evaporativo. A água é um excelente solvente, devido à sua polaridade, tamanho alta constante dielétrica e pequenas, especialmente para compostos polares e iônicos e sais. b 
Tem única propriedades de hidratação para macromoléculas biológicas (particularmente proteínas e ácidos nucléicos) que determinam suas estruturas tridimensionais, e, portanto, suas funções, em solução. Esta hidratação formas géis que podem reversivelmente sofrem as transições de fase gel-sol que sustentam muitos mecanismos celulares [ 351 ]. água ioniza e permite fácil troca de prótons entre moléculas, contribuindo assim para a riqueza das interações iônicas na biologia.
A 4 ° C a água se expande no aquecimento �� HYPERLINK "http://www.lsbu.ac.uk/water/explan2.html" \l "density" ou�� HYPERLINK "http://www.lsbu.ac.uk/water/explan2.html" \l "density"  resfriamento . Esta densidade máxima juntamente com os resultados de baixa densidade do gelo em (i) a necessidade de que todos os de um corpo de água doce (e não apenas a sua superfície) está perto de 4 ° C antes de qualquer congelamento pode ocorrer, (ii) o congelamento de rios, lagos e oceanos é de cima para baixo, de modo que permita a sobrevivência da ecologia fundo, isolando o congelamento da água ainda mais, refletindo a luz solar de volta para o espaço e permitindo o rápido degelo, e (iii) a densidade impulsionado convecção térmica causando mistura sazonais em águas temperadas carregando mais profundo vida-fornecer oxigênio para as profundezas. 
Na grande capacidade calorífica dos oceanos e mares lhes permite atuar como reservatórios de calor, que as temperaturas do mar variam apenas um terço, tanto quanto as temperaturas em terra e assim o nosso clima moderado (por exemplo, a corrente do Golfo transporta calor tropical ao noroeste da Europa). A compressibilidade da água reduz o nível do mar em cerca de 40 m, dando-nos a terra, mais 5% [ 65 ]. Água de alta tensão �� HYPERLINK "http://www.lsbu.ac.uk/water/explan5.html" \l "ST" superficial além de sua expansão no congelamento incentiva a erosão das rochas para dar terra para a nossa agricultura.
Notáveis ​​entre as anomalias de água são as propriedades oposto de água quente e fria, com o comportamento anômalo mais acentuada a baixas temperaturas, onde as propriedades da água supercooled muitas vezes divergem dos de gelo hexagonal. cComo (supercooled) água líquida fria é aquecida ela encolhe , torna-se menos fácil de compactar , o seuíndice de refração aumenta, a velocidade do som dentro dele aumenta, gases se tornam menos solúveis e é mais fácil de calor e conduz o calor melhor. 
Em contraste como a água é aquecida líquido quente que se expande , torna-se mais fácil de compactar , o seu índice de refração diminui, a velocidade do som dentro dele diminui, gases tornam-se mais solúvele é mais difícil de calor e um pior condutor de calor . Com a pressão cada vez maior, as moléculas de água fria se mover mais rápido , mas as moléculas de água quente se move devagar . Água quente congela mais rápido do que a água fria e gelo derrete quando comprimido a altas pressões, exceto quando a água líquida congela quando comprimido . Nenhum outro material é comumente encontrado como sólido, líquido e gás.d
As anomalias de água aparecem como uma hierarquia de efeitos com limites diferentes [ 169 ]. Estas são mostradas indicativo oposto, como derivados de modelagem, e não dados experimentais.O 'estruturais' limites indicam onde a água é mais desordenado quando comprimido, o 'dinâmico' limites indicar onde a difusão aumenta com a densidade , e os 'termodinâmica' limites mostrar onde há uma temperatura de densidade máxima , com os dados a partir de [ 169 ] mudou 38 K para cima para dar a temperatura correta de densidade máxima sob pressão normal. Como a densidade sempre aumenta com o aumento da pressão, mantém uma relação semelhante com a pressão ao longo do eixo horizontal.
A água é uma das substâncias mais abundantes da Terra, e também no interior dos seres vivos. Ela é formada por moléculas de dois tipos de átomos (oxigênio e hidrogênio), que ao se ligarem determinam inúmeras particularidades, que conferem à água propriedades singulares. Vamos analisar essa ligação e suas consequências mais detalhadamente. Para formar a molécula da água (H2O), devem se unir dois átomos de hidrogênio com um de oxigênio. Isto acontece através de um tipo de ligação chamada covalente ou molecular, onde os elétrons da última camada eletrônica dos átomos envolvidos são compartilhados entre si, para que adquiram a estabilidade. Ser estável significa ter o último nível de energia completo: com 2 elétrons, se ele for do primeiro nível (K) ou com 8 elétrons, se o átomo possuir mais de uma camada, segundo a Regra do Octeto. Aqui representamos cada elétron como uma partícula individual, entretanto, de acordo com a mecânica quântica (que descreve o comportamento de entidades muito pequenas, como as partículas dos átomos), não há como predizermos exatamente onde um elétron está num determinado tempo. Assim, podemos nos referir a uma “nuvem eletrônica”, que corresponde ao caráter probabilístico dos orbitais. Compartilhando elétrons, hidrogênio e oxigênio conseguem se estabilizar, completando a camada K com 2 elétrons (H) e a L com 8 elétrons (O). Os elétrons compartilhados passam a girar nos dois átomos, formando a molécula. O átomo de oxigênio da molécula, por ter mais prótons em seu núcleo (8 prótons, que possuem carga elétrica positiva) irá atrair mais fortemente os elétrons (de carga elétrica negativa) partilhados pelo hidrogênio, formando-se, assim, dois pólos negativos próximos ao oxigênio. Os átomos de hidrogênio da molécula, por terem menos prótons em seu núcleo (1 próton) irão atrair menos fortemente os elétrons partilhados com o oxigênio, formando-se, assim, dois pólos positivos próximos a cada átomo de hidrogênio. Imaginemos a polaridade como um gradiente de distribuição de carga, e não apenas como pólos pontuais. Analisando a molécula da água percebemos então, a presença de quatro pólos, 2 positivos e 2 negativos. A partir desse fenômeno, a molécula da água poderá se ligar a outras quatro moléculas, onde os pólos positivos de uma molécula são atraídos aos pólos negativos da molécula vizinha. Essas ligações são chamadas Pontes de Hidrogênio. As pontes de hidrogênio não ocorrem somente na água – ocorrem quando um átomo de hidrogênio é parcialmente compartilhado por dois atomos eletronegativos.As pontes de hidrogênio estão presentes em todos os estados físicos da água. Essas pontes de hidrogênio características de moléculas polares, onde um dos pólos é o hidrogênio, aumentam as forças de atração intermolecular. No estado sólido, aumentam a força de atração entre todas as moléculas e dificultando a passagem ao estado líquido. Assim, quando na forma de gelo, cada molécula de água faz 4 pontes de hidrogênio, geralmente não se deslocando, apenas vibrando em suas posições. No estado líquido, as pontes de hidrogênio não são fixas, mas se revezam. As moléculas estão girando, umas sobre as outras, rompendo as pontes e encontrando novos grupos onde se ligar. No estado de vapor, as pontes se desfazem. As pontes de hidrogênio fazem com que a água possua grande capacidade de absorver calor (alto calor específico), pois é preciso muita energia para que aspontes de hidrogênio se desfaçam.A quantidade de calor, para que ocorra uma mudança de estado da água, é bem maior que em outras substâncias, que não possuem essas pontes. A polaridade da molécula da água responde por vários fenômenos observados. Analisemos suas conseqüências:
1 - Dissolução de Substâncias:
A água dissolve muitas substâncias e, por esse motivo, é chamada de “solvente universal”. Durante o processo de dissolução ocorrem interações entre o solvente (a água) e o soluto (a substância que será dissolvida), acompanhadas de “quebras” e formações de novas ligações, que dependem das forças intermoleculares que unem as partículas. As substâncias conhecidas como iônicas (por exemplo, NaCl) quando colocadas na água sofrem degradação: a molécula da água penetra entre os íons, cancela suas atrações mútuas, separando-os. Esse fenômeno é conhecido por solvatação. Já quando um cubo de açúcar, que é composto por moléculas orgânicas não iônicas, se dissolve na água, suas moléculas não se desfazem; elas estabelecem pontes de hidrogênio com moléculas de água e desfazem pontes de hidrogênio com as moléculas de açúcar, pontes estas que as estavam mantendo unidas. As moléculas da água (e todas as outras também) estão em movimento constante de agitação, que indica que as moléculas possuem certa energia, a energia cinética.Essa “vibração” também é denominada agitação térmica. Quando aumentamos a temperatura da água, há, também, um aumento da freqüência e da energia dos choques, devido ao ganho de energia térmica. Assim, a dissolução ocorre de maneira mais rápida. 
2 - A Flutuação do Gelo:
Esse fato parece não ter muita importância até pensarmos que se, ao se congelar, a água ficasse tão densa quanto outros materiais, apareceriam gelos eternos nos leitos dos mares, rios e lagos, em locais de invernos rigorosos, determinando o fim da vida nestes ecossistemas. Para haver solidificação, a temperatura da água doce deve chegar a 0 graus Celsius. Deste modo, ocorre uma considerável diminuição na energia cinética das moléculas, que passam a formar anéis hexagonais, ligando-se por pontes de hidrogênio e aumentando seu volume. Em função dessa arrumação, vamos observar uma substância (o gelo) menos densa, capaz de flutuar na água. No inverno, em lugares muito frios, surge sobre os mares, rios e lagos uma camada de gelo, que permanece por cima da água, conseqüentemente impedindo que a água de baixo congele totalmente (como um isolante térmico). Com isso, a vida aquática pode continuar embaixo do gelo. O gelo derrete se for submetido ao seu ponto de fusão (0 graus Celsius nas CNTP). Durante a fusão, todo o calor é usado para aumentar a energia cinética das partículas, num trabalho que se opõe à força de atração. Sendo assim, a energia cinética das moléculas varia e, conseqüentemente, a temperatura permanece constante. Observe que enquanto, há gelo dentro de um copo, o termômetro marca 0 graus Celsius. Terminada a fusão, a maioria das pontes de hidrogênio já não são mais fixas. Até atingir 4 graus Celsius, as moléculas ficam bem próximas umas das outras e a água tem, nesse intervalo (de 0 graus a 4 graus Celsius), sua densidade máxima. A partir dos 4 graus Celsius o calor faz com que as moléculas se agitem e se expandam. A água fica mais leve, diminui sua densidade. Por esta razão, a água apresenta um comportamento anômalo: enquanto a maioria das substâncias diminuem seu volume, aumentando, portanto, sua densidade, à medida que a temperatura vai diminuindo, a água, como já foi exposto acima, apresenta sua densidade máxima a 4 graus Celsius. Assim, ela se expande quando congelada. 
3 - A Capilaridade:
Quando colocamos água em um recipiente qualquer, as moléculas, além de se ligarem entre si, sofrem atração do material sólido que forma o recipiente, desde que ele contenha átomos de oxigênio. O oxigênio do recipiente atrai o hidrogênio da água e forma-se a ponte de hidrogênio. Se o recipiente usado for um tubo fino, veremos que a água sobe níveis bem altos, tanto maiores quanto mais fino for o tubo. Durante a subida da água, duas etapas acontecem: 
a) As moléculas das bordas são atraídas pelas moléculas do vidro e aderem à ele.
b) As moléculas atraídas pelo vidro puxam suas vizinhas para cima. A água dentro do tubo atinge um novo nível, a primeira e a segunda etapa se repetem até que o empuxo da gravidade não possa ser mais sobrepujado.
Observe que, se dobrarmos o diâmetro do tubo usado, dobramos também a superfície de aderência, porém quadruplicamos a quantidade de água que será “arrastada”. A capilaridade é um dos fenômenos responsáveis pelo fluxo de substâncias nutritivas necessárias aos vegetais, bem como pelo trajeto do sangue em nosso corpo.
4 - Tensão Superficial:
Se você colocar paralelamente à superfície da água uma agulha ou uma lâmina de barbear, verá que estes objetos flutuarão, embora sejam mais pesados do que a água. Alguns insetos conseguem caminhar sobre a superfície da água, como se esta fosse uma película elástica. Dizemos, então, que a água apresenta tensão superficial, isto é, oferece resistência ao peso dos corpos, mantendo-os em sua superfície. Para entendermos melhor este fenômeno, tomemos, por exemplo, uma bacia cheia de água. Nela, as moléculas se arrumam de acordo com sua polaridade, formando pontes de hidrogênio que se ligam e se desligam continuamente. Analisando duas moléculas, uma da superfície (1) e outra do meio do líquido (2), vemos que a moléculas 1 está rodeada e sofrendo atração mútua de um número menor do que a 2, já que não existem moléculas sobre ela. A força que a molécula 1 usaria para atrair as moléculas de cima é distribuída igualmente com suas vizinhas do lado e debaixo, tornando, então, sua intensidade maior. A molécula 2; como está rodeada por outras moléculas, em todas as direções, divide sua força de atração entre todas as moléculas vizinhas, diminuindo, assim, sua intensidade. Como consequência, temos as moléculas da superfície mais fortemente atraídas entre si do que as outras moléculas determinando maior resistência da superfície da água à qualquer força. No caso da água, observamos que a tensão superficial é suficiente para suportar objetos razoavelmente pesados, desde que estes sejam colocados sobre ela sem romper as fortes ligações entre as moléculas. Uma gota de água que pinga de uma torneira, ou o orvalho pingando de uma folha de planta, mantêm suas formas, mostrando a elasticidade da superfície da gota.
O Ciclo do Carbono
A importância do carbono e de seus compostos é indiscutível. Este é onipresente na natureza e seus compostos (e.g. proteínas, carboidratos e gorduras) são constituintes essenciais de toda a matéria viva, e fundamentais na respiração, fotossíntese e regulação do clima. Existe uma grande variedade de compostos de carbono envolvidos no seu ciclo global. Em termos globais, o ciclo do carbono ocorre entre todos os principais reservatórios de carbono da Terra: a atmosfera, a terra e os oceanos. Este ciclo é caracterizado por um pequeno reservatório atmosférico, porém muito ativo, sendo vulnerável às perturbações antropogênicas. Em virtude do aumento da carga de CO2 na atmosfera, decorrente das atividades dos seres humanos, o ciclo do carbono tornou-se, recentemente um tema de interesse renovado. O ciclo global do carbono é formado por dois ciclos que acontecem em diferentes velocidades: o ciclo biogeoquímico e o ciclo biológico. O ciclo biológico envolve as atividades tanto de microrganismos como de organismos macroscópicos, e está intimamente relacionado com o ciclo do oxigênio, já que a fotossíntese oxigênica tanto remove o CO2 como produz O2, enquanto o processo respiratório produz CO2 e remove O2
Ciclo biogeoquímico do Carbono
Este ciclo regula a transferência do carbono entre a atmosfera e a litosfera (oceanos, rios e solos). O CO2 que é solúvel em água, é trocado entre a atmosfera e a hidrosfera pelo processo de difusão, esta troca é contínua até o estabelecimento de um equilíbrio entre a quantidade de CO2 na atmosfera acima da águae a quantidade de CO2 na água. Uma outra maneira de troca de carbono é encontrada no ciclo do carbonosilicato que contribuir com aproximadamente 80% do total de CO2 trocado entre a parte sólida da litosfera e a atmosfera. O CO2 atmosférico dissolve-se na água da chuva, produzindo H2CO3. Essa solução ácida, nas águas superficiais ou subterrâneas, facilita a erosão das rochas silicatadas (Si é o elemento mais abundante da crosta terrestre). O intemperismo e a erosão provocam a liberação dos íons Ca2+ e HCO3-, que podem ser lixiviados para os oceanos. Os organismos marinhos assimilam Ca2+ e HCO3- e os usam para construção de suas conchas carbonatadas. Quando esses organismos morrem, as conchas depositam-se, acumulando-se como sedimentos ricos em carbonatos. Esse sedimento de fundo, participando do ciclo tectônico, pode migrar para uma zona cuja pressão e calor fundem parcialmente os carbonatos. A formação desse magma libera CO2 que escapa para a atmosfera pelos vulcões. Podendo se combinar novamente com a água da chuva, completando o ciclo.
Ciclo biológico em meio terrestre
O dióxido de carbono é removido da atmosfera principalmente pela fotossíntese das plantas terrestres, sendo devolvido à atmosfera por meio da respiração de plantas, animais e microrganismos. Os animais realizam apenas a respiração, liberando o CO2 na atmosfera, e obtêm o carbono de que precisam de forma direta se herbívoros, ou de forma indireta se forem carnívoros. Depois de mortos, tanto animais quanto vegetais, sofrem a ação dos decompositores.Se a decomposição de sua matéria orgânica for total, há liberação de gás carbônico, gás metano e água, e se for parcial, há transformação em material combustível (petróleo e carvão). A matéria combustível, quando queimada, devolve o carbono à atmosfera na forma de CO2. Ou seja, o carbono fixado por fotossíntese, mais cedo ou mais tarde retorna à atmosfera pela decomposição da matéria orgânica morta. As florestas do mundo não são apenas os principais consumidores de dióxido de carbono em terra, mas também representam o principal reservatório de carbono fixado biologicamente (formação de biomassa). As florestas contêm entre 400 e 500 bilhões de toneladas de carbono, ou aproximadamente, dois terços da quantidade presente como dióxido de carbono na atmosfera (700 bilhões de toneladas). O ciclo do carbono revela dados e quantidades verdadeiramente surpreendentes. Está provado que uma determinada molécula de CO2 da atmosfera entra em uma certa estrutura vegetal uma vez a cada 200 anos e que todo o oxigênio do ar é renovado pelos vegetais de 2000 em 2000 anos. Em épocas recentes, as atividades humanas, como o desmatamento e a utilização de combustíveis fósseis, têm contribuído significativamente para a alteração do reservatório de CO2 atmosférico, por exemplo, nos últimos 40 anos, os níveis de CO2 elevaram-se em 12%.
Ciclo biológico em meio aquático
O ciclo do carbono tem uma renovação mais lenta e um tempo de residência maior do que o ciclo da água. A maior parte do carbono em meio aquático encontra-se sob a forma de carbonatos dissolvidos na água dos mares profundos. Além dos carbonatos dissolvidos, o carbono pode estar estocado em grandes quantidades nos sedimentos marinhos que formam os precursores do petróleo. Existem ainda consideráveis quantidades de carbono orgânico e particulado nas águas dos mares. Todo esse carbono é continuamente reciclado dentro da cadeia planctônica (fitoplâncton, zooplâncton) e também envolvendo o nécton que o devolve ao compartimento inorgânico via respiração.
A concentração de carbono nas águas é de grande importância para a vida vegetal, podendo influenciar na
existência de várias espécies.
Decomposição
O carbono fixado fotossinteticamente é eventualmente degradado pelos microrganismos e resulta em dois principais estados de oxidação: metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Esses dois produtos gasosos são formados a partir de atividades dos metanogênicos (CH4) ou de vários quimiorganotróficos, por meio da fermentação, respiração anaeróbia ou respiração aeróbia (CO2). Em habitats anóxicos (sem a presença de oxigênio), o CH4 é produzido tanto pela redução do CO2 utilizando H2, como a partir de determinados compostos orgânicos como por exemplo o acetato. O metano produzido em habitats anóxicos é altamente insolúvel, sendo, portanto, facilmente transportado aos ambientes óxidos (presença de oxigênio), onde é oxidado a C2 pelos metanotróficos. Assim, todo carbono orgânico eventualmente retorna à forma de CO2, a partir do qual o metabolismo autotrófico reinicia o ciclo do carbono.Fig. 2. O equilíbrio entre as porções oxidativas e redutivas do ciclo do carbono é crítico, os produtos do metabolismo de alguns organismos correspondem aos substratos de outros. Logo, o ciclo deve manter-se em equilíbrio para poder prosseguir, como ocorre há vários bilhões de anos. Quaisquer alterações significantes das formas gasosas do carbono podem trazer graves conseqüências globais. Em relação à decomposição, a liberação de CO2 pelas atividades microbianas excede aquela dos eucariotos; esse fato é especialmente verdadeiro em relação aos ambientes anóxicos.
Destinos do Carbono orgânico
O carbono integrado às substâncias orgânicas pode ter como destino: 
* Ficar incorporado aos tecidos vivos, constituindo estruturas ou participando de processos bioquímicos. O carbono pode, assim, passar de um nível trófico para o seguinte;
* Retornar ao meio físico na forma de CO2, quando a substância orgânica é utilizada como fonte de energia na respiração aeróbia de produtores, consumidores e decompositores. Note que as duas possibilidades acima ocorrem, simultaneamente, em cada ser vivo. Após sua morte, os tecidos serão lentamente decompostos, liberando-se assim o carbono remanescente.
2.0 - Reservatórios de carbono
O maior reservatório de carbono encontra-se nos sedimentos e nas rochas da crosta terrestre, ontudo, o tempo necessário à sua conversão é tão longo que é relativamente insignificante em uma escala humana. Do ponto de vista dos seres vivos, uma grande parte do carbono é encontrada em plantas terrestres, este é representado pelo carbono de florestas e pastos, constituindo o principal sítio da fixação fotossintética de CO2.(tabela1). Em contra partida há uma maior quantidade de carbono presente na matéria orgânica morta, denominada húmus, que nos seres vivos.
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