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Alessandra Bosquilha Gláucia Elaine Bosquilha 1ª edição Av. Casa Verde, 455 – Casa Verde Cep 02519-000 – São Paulo – SP www.rideel.com.br e-mail: sac@rideel.com.br © Copyright – todos os direitos reservados à: EXPEDIENTE Editor Responsável Editora Assistente Assistente Editorial Projeto Gráfico e Diagramação Capa Revisão Técnica Revisão de Texto Italo Amadio Katia F. Amadio Cristiane Mezzari Alfredo Carracedo Castillo Antônio Carlos Ventura Mitika Nagato Edna Emiko Nomura Proibida qualquer reprodução, seja mecânica ou eletrônica, total ou parcial, sem a permissão expressa do editor. 2 4 6 8 0 9 7 5 3 1 0 4 0 5 Bosquilha, Alessandra Minimanual compacto de ciências : teoria e prática / Alessandra Bosquilha, Gláucia Elaine Bosquilha. — 1. ed. — São Paulo : Rideel, 2005. ISBN 85-339-0746-X 1. Ciências - Estudo e ensino I. Bosquilha, Gláucia Elaine. II. Título. 05-2315 CDD-507 Índice para catálogo sistemático: 1. Ciências : Estudo e ensino 507 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) SumárioSumárioSumárioSumárioSumário Os ambientes vivo e não-vivo ................................................................................... 9 O Big Bang, 10. O Sistema Solar, 10. A litosfera ................................................................................................................... 19 A Terra por dentro, 20. Pangéia, 21. A escala de tempo terrestre, 23. A crosta terrestre, 25. A crosta oceânica, 27. A Hidrosfera ............................................................................................................... 30 Como se formou a Hidrosfera, 31. Movimentos das águas, 34. A Atmosfera ............................................................................................................... 39 Camadas da Atmosfera, 39. O efeito estufa, 41. Estados da matéria no ambiente não-vivo ............................................................. 46 Algumas definições importantes, 47. Os átomos e a matéria, 49. Estados físicos da matéria, 50. Transformações da matéria, 51. Algumas das propriedades da matéria, 52. Propriedades específicas da matéria, 54. Pressão e Densidade ................................................................................................ 57 Pressão, 57. Pressão Hidrostática, 61. Pressão Atmosférica, 62. Densidade, 64. A influência da temperatura sobre a densidade, 65. Biosfera ...................................................................................................................... 69 Ecologia, 70. Ecossistemas, 71. Ecossistemas terrestres, 73. Ecossistemas Aquáti- cos, 86. Evolução .................................................................................................................... 93 Um exemplo de adaptação, 95. A evolução dos seres vivos, 95. A Teoria de Lamarck sobre a Evolução, 96. A Teoria de Darwin sobre a Evolução, 98. A história do nosso planeta e o aparecimento dos seres vivos, 99. Evolução do Homem, 100. A origem da vida ..................................................................................................... 104 A origem da vida, 105. Mas então, como surgiu a vida?, 106. O microscópio, 107. Célula animal, 109. Biodiversidade ........................................................................................................ 116 Os Reinos, 118. Extinção das espécies, 120. Reino dos Fungos ................................................................................................... 125 Utilização dos fungos na alimentação, 127. Utilização dos fungos na produção de medicamentos, 128. Reino das Plantas ................................................................................................... 130 Órgãos das plantas, 131. Classificação das plantas, 136. Reino dos Animais .................................................................................................. 142 Filo dos Poríferos, 143. Filo dos Cnidários, 144. Filo dos Platelmintos, 144. Filo dos Nematelmintos, 146. Filo dos Anelídeos, 147. Filo dos Moluscos, 148. Filo dos Artrópodes, 149. Filo dos Equinodermos, 150. Filo dos Cordados, 151. Construindo um organismo ................................................................................... 157 A célula, 158. Os tecidos, 161. Os órgãos, 164. Os sistemas, 165. Os alimentos e o sistema digestório .................................................................... 167 Os alimentos, 168. O sistema digestório, 171. Os dentes, 173. Reprodução e doenças sexualmente transmissíveis .......................................... 179 Os sistemas reprodutores masculino e feminino, 180. Concepção e Gravidez, 181. Parto, 182. Menstruação, 183. Métodos contraceptivos, 184. Doenças sexualmente transmissíveis – DSTs, 189. Os coordenadores do nosso organismo .............................................................. 195 Sistema nervoso, 196. Efeitos das drogas sobre o sistema nervoso, 200. Sistema Hormonal, 204. Os hormônios produzidos no pâncreas, 208. Sistemas circulatório e excretor ........................................................................... 211 O sangue: composição e funções, 212. A circulação sangüínea, 214. Circulação linfática, 217. A excreção, 217. Genética ................................................................................................................... 221 Experimentos de Mendel, 222. Herança genética, 226. Cromossomos que determinam do sexo, 228. Doenças hereditárias, 229. Grupos sangüíneos, 230. Clima e previsão do tempo .................................................................................... 236 Clima e tempo: qual a diferença?, 237. Fatores estáticos que definem o clima, 238. Fatores dinâmicos que definem o clima, 244. O clima: Uma combinação de diversos fatores, 253. O fenômeno climático El-Niño, 254. Previsão do tempo, 255. Cinemática ............................................................................................................... 258 Movimento Uniforme, 264. Movimento variado, 265. Movimento de queda livre, 266. Dinâmica .................................................................................................................. 271 Lei de Hooke, 275. Leis de Newton, 277. Química – Introdução ............................................................................................. 284 Os átomos e a matéria, 285. O estudo do átomo ................................................................................................. 288 Dimensões do átomo, 289. Componentes da estrutura atômica, 290. Modelo atômico de Bohr, 291. Eletrosfera e distribuição eletrônica, 291. Alguns conceitos importantes, 292. Isotopia – Isobaria – Isotonia, 294. Substâncias, 296. Molécula, 296. Tabela periódica ...................................................................................................... 302 A história da tabela periódica, 302. Classificações dos elementos químicos, 304. Ligações químicas .................................................................................................. 318 Ligação iônica ou eletrovalente, 319. Covalência, 321. Ligação Metálica, 325. 9Ciências – Capítulo 1 CAPÍTULO 1 Os ambientes vivo e não�vivoOs ambientes vivo e não�vivoOs ambientes vivo e não�vivoOs ambientes vivo e não�vivoOs ambientes vivo e não�vivo Aqui começa nosso estudo das Ciências da natureza. Olhando ao nosso redor podemos refletir sobre como e quando se formou tudo que podemos ver. Nossa observação nos leva a querer compreender como o processo de formação do que conhecemos se deu. Portanto, vamos em frente! Re pr od uç ão 10 O Big BangO Big BangO Big BangO Big BangO Big Bang A teoria mais comumente aceita hoje em dia éa da grande explosão inicial que formou o Universo. Acredita-se que toda a matéria de que consiste o Universo encontrava-se comprimida e há 15 bilhões de anos uma grande explosão aconteceu, e com isso essa matéria inicial espalhou-se dando origem a grandes extensões vazias e pequenos espaços com matéria. Essa matéria deu origem às galáxias, que consiste em regiões onde a matéria encontra-se mais próxima, onde encontram-se os corpos celestes. Nossa galáxia em particular é chamada Via Láctea. Você já deve ter observado em dias que o céu está limpo, uma grande quantidade de estrelas e uma região do céu onde aparece uma faixa, que parece de fumaça, esbranquiçada. Ela é que cha- mamos de Via Láctea. O Sistema SolarO Sistema SolarO Sistema SolarO Sistema SolarO Sistema Solar A formação do Sistema Solar se deu há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, momento em que também a Terra se formou. Ela iniciou-se como um grande disco de poeira e gases cósmicos circun- dando o Sol, a estrela central do Sistema Solar, que pertence a Via Láctea. Ao mesmo tempo que a Terra formavam-se também mais outros 9 planetas, cometas, asteróides, que se encontram até hoje em suas Re pr od uç ão 11Ciências – Capítulo 1 órbitas em torno do Sol. Os planetas que dividem o Sis- tema Solar conosco são, em ordem de distância da Terra, Mercúrio, Vênus, Marte, Jú- piter, Saturno, Urano, Netuno, Plutão e Sedna. Tanto Mercúrio quanto Vênus estão bastante próxi- mos do Sol, e estão a tem- peraturas muito altas. Já em Marte, há evidências de que existe água em sua superfí- cie, o que faz os cientistas suspeitarem de que exista lá algum tipo de vida, mesmo que primária. Os outros planetas, mais distantes do Sol do que estes citados, são muito frios para que haja lá algum tipo de vida como a conhecemos. Alguns dados sobre o Sistema SolarAlguns dados sobre o Sistema SolarAlguns dados sobre o Sistema SolarAlguns dados sobre o Sistema SolarAlguns dados sobre o Sistema Solar ����� Sol O Sol é uma bola de gás incandes- cente que se encontra a uma temperatura de 5.500oC em sua superfície enquanto seu núcleo está a 20 milhões de graus Celsius. Ele encontra-se a 150 milhões de quilômetros da Terra e tem volume de aproximadamente um milhão e trezentas mil vezes maior do que o da Terra. A região visível do Sol, a chamada fotosfera, apresenta regiões mais escuras, que são chamadas de manchas so- lares. Nestas regiões, as temperaturas são 2.000oC menores do que nas regiões vizinhas a elas. Na sa Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 12 Ciências – Capítulo 1 ����� Mercúrio Mercúrio é o planeta que se encontra mais próximo do Sol e leva 88 dias para percorrer uma volta completa em torno deste em um movimento chamado de translação. E que leva 58,5 dias para com- pletar uma volta em torno de seu próprio eixo, o que é chamado de rotação. A face do planeta voltada para o Sol encontra-se a 450oC e o lado oposto a 180oC. A su- perfície de Mercúrio é toda esburacada devido à constante colisão de meteoros. ����� Vênus É o segundo planeta mais próximo do Sol. Vênus é tão brilhante que pode ser facilmento visto a olho nu durante o entar- decer e ao amanhecer, por isso é popular- mente chamada de estrela vespertina, embora saibamos que Vênus não é uma estrela. A temperatura em sua superfície é de cerca de 470oC. Mesmo sendo mais dis- tante do Sol do que Mercúrio, Vênus apresenta temperaturas mais altas. O motivo está em sua atmosfera e ao chamado efeito estufa de Vênus. Adiante veremos em mais detalhes esse assunto. ����� Marte O primeiro planeta depois da Terra. Marte tem uma tonalidade avermelhada, o que valeu seu nome. O planeta verme- lho. No verão as temperaturas podem chegar a 30oC caindo para 120oC negati- vos no inverno. Marte possui dois satélites, Fobos e Deimos. Na sa Na sa Na sa 13Ciências – Capítulo 1 ����� Júpiter Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar sendo chamado de O Gigante dos Mundos. Quando observado do espaço, Júpiter apresenta uma enorme mancha, chamada de Olho de Júpiter. Júpiter possui quatro satélites, a saber: Io, Europa, Gani- medes e Calisto. ����� Saturno É o segundo maior planeta do Sistema Solar, apresenta anéis compostos por frag- mentos de rochas. Possui 18 satélites, entre eles Titã. ����� Urano Urano foi descoberto pelo astrônomo William Herschel no ano de 1781. Também possui anéis, mas a existência deles só foi confirma- da em 1977. Urano possui 15 satélites. ����� Netuno Foi descoberto em 1846 por Galle. Possui oito satélites sendo os maiores Nereida e Tritão. ����� Plutão Há pouco tempo tido como o último planeta do Sistema Solar, encontra-se a 6 bilhões de quilômetros do Sol. Na sa Na sa Na sa Na sa Na sa 14 Ciências – Capítulo 1 ����� Sedna Há pouco tempo descobriu-se a existên- cia de mais um planeta no sistema Solar. É o planeta chamado Sedna com 1.700 quilô- metros de diâmetro e se encontra a 13,5 bilhões de quilômetros do Sol. Na verdade, ele ainda não é considerado um planeta pro- priamente dito pois é muito pequeno e os cientistas ainda não deram a palavra final sobre esse assunto. Por estar tão longe do Sol, Sedna é muito frio, apresentando temperaturas de cerca de 240oC negativos. ����� Terra Entre os planetas Vênus e Marte encontra- se a Terra. No início, quando as partículas de poeira se agregaram para formar a Terra, as temperaturas presentes ainda eram altíssimas, e há teorias que indicam que toda a matéria presente no planeta recém-nascido ainda se encontrava na forma líquida. Nesta fase, os materiais mais pesa- dos que compunham a massa líquida afundaram em direção ao centro do planeta. Desde então, a Terra, assim como os outros planetas, vêm gradati- vamente resfriando-se, dando origem ao que conhecemos hoje. Com esse res- friamento, a massa líquida formou as rochas e com o desgaste dessas rochas formaram-se os solos. Essa porção é chamada litosfera, também conhecida como crosta terrestre, e é dividida em Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Re pr od uç ão Na sa 15Ciências – Capítulo 1 crosta continental, com es- pessura média de 35 quilô- metros e crosta oceânica com aproximadamente 6 quilômetros de espessura. Ao mesmo tempo for- mava-se a água, que en- contra-se em sua grande parte sobre a crosta oceâ- nica e compõe a hidrosfe- ra. A profundidade média desta camada é de cerca de 3,5 quilômetros. A parte gasosa de matéria restante encontra-se em torno da Terra e é cha- mada atmosfera. Possui espessura mé- dia de 700 quilômetros sendo que a maior concentração de gases se encon- tra nos primeiros 100 quilômetros acima da superfície. Após todas essas mudanças surgiu a vida sobre a Terra. A vida não é encon- trada em todas as partes da Terra, pois nem todos os lugares oferecem ww w. ce ntr al x/c or es Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Litosfera Hidrosfera Atmosfera Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 16 Ciências – Capítulo 1 condições para sua existência, porém a capacidade de adaptação dos seres vivos mostra-se surpreendente. A todos os lugares onde se encontram seres vivos dá-se o nome de biosfera, que é o conjunto de ecossistemas. O ecossistema é formado por várias comunidades bióticas e componentes abióticos (luz, água, ar, solo etc.). Podemos agora definir com sendo natureza tudo que se formou naturalmente sobre a superfície da Terra. Assim como vimos anteriormente, a Terra está em constante mu- tação e dessa maneira devemos entender que as mudanças descritas anteriormente continuam acontecendo. Porém, as mudanças da natu- reza são lentas e gradativas enquanto que as mudanças resultantesda interferência do ser humano acontecem rapidamente. Será que a Terra pode suportar todas essas mudanças e ainda oferecer condições para a permanência da vida na Terra? Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Influência humana sobre a natureza 17Ciências – Capítulo 1 Perguntas 1) Qual é a teoria que explica a formação do Universo? 2) A que galáxia pertence o Sistema Solar? 3) Qual é o planeta mais próximo do Sol e qual sua temperatura super- ficial? 4) Qual é o planeta mais afastado do Sol e qual sua temperatura super- ficial? 5) A variação de temperatura na superfície dos planetas depende de quê? 6) Como é chamada a porção sólida da Terra? 7) Como é chamada a porção líquida da Terra? 8) Como é chamada a porção gasosa da Terra? 9) Como é chamada a porção que abriga a vida na Terra? 10) Que nome se dá a tudo que se formou naturalmente sobre a superfície da Terra? 11) O homem pode interferir no ecossistema? De que forma? Perguntas 18 Ciências – Capítulo 1 Aquecimento global Os efeitos do aquecimento global, também chamado de efeito estufa, têm se intensificado nos últimos anos. Em particular, a década de 1990 foi bas- tante quente. Em 1950, a média de temperatura mundial era de 13,84ºC e no ano de 1998, a média de temperatura passou a ser de 14,58ºC. Segundo estudos atuais, acredita-se que o efeito estufa seja resultado prin- cipalmente do acúmulo de gases po- luentes na atmosfera, particularmente aqueles derivados da queima de com- bustíveis fósseis, como, por exemplo, o petróleo e seus derivados, como a gasolina, o óleo diesel entre outros. Teme-se que se a temperatura mé- dia do planeta continuar subindo, ocor- ra o derretimento das geleiras polares. Se isso realmente acontecer, o nível médio do mar subirá e assim, muitas regiões do planeta serão inundadas, em particular as regiões litorâneas onde mora mais da metade de toda a popu- lação da Terra. Porém, os efeitos não parariam por aí. Ainda não se conhece bem como o clima do planeta reagiria a determina- das temperaturas. Mas o que já se sabe é que em várias regiões do planeta estão acontecendo fenômenos climá- ticos nunca observados. É importante que estejamos atentos ao que fazem com nosso planeta e tam- bém muito importante é tomarmos cui- dado com o que nós fazemos com ele! ����� Compreendendo a notícia (Dica: Leia primeiro o texto e assinale as palavras que você não entendeu. Em seguida, consulte o dicionário e tente ler o texto novamente e então, responda as perguntas). 1) De quanto foi o aumento da temperatura do planeta na década de 1990? 2) Por que se acredita que esteja aumentando a temperatura do planeta? 3) O que provoca o efeito estufa? 4) O que acontecerá se o gelo Antártico derreter? Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 19Ciências – Capítulo 2 A litosferaA litosferaA litosferaA litosferaA litosfera Vimos no capítulo anterior que a litosfera, também chamada de crosta terrestre, é a parte superficial do nosso planeta. Mas como será nosso planeta por dentro? Como será que se formaram os continentes e do que será que os solos são compostos? Vamos ver nesse capítulo as respostas a essas e a várias outras perguntas. CAPÍTULO 2 Re pr od uç ão A transformação da litosfera é dinâmica. 20 Ciências – Capítulo 2 A Terra por dentroA Terra por dentroA Terra por dentroA Terra por dentroA Terra por dentro Vimos no capítulo anterior que no início da formação do planeta, toda a matéria presente na Terra ainda se encontrava no estado líquido e que os materiais mais pesados que compunham essa massa líquida afundaram para o centro do planeta, assim como quando jogamos uma pedra em um lago ela irá afundar até chegar ao fundo dele. Essa porção central deu origem ao que conhecemos hoje como núcleo. O núcleo por sua vez é dividido em núcleo interno e núcleo externo. O primeiro está localizado a 4.500 quilômetros da superfície e o segundo a 2.900 quilômetros da superfície. O núcleo também é chamado de nife por ser constituído por níquel e ferro. Ao redor do núcleo está o manto, que possui uma espessura de 2.900 quilômetros e é formada em sua maior parte por rocha no estado sólido. No entanto, sua parte mais externa, ou seja, a mais próxima da superfície, é composta por rocha no estado líquido e pode mover-se lentamente; essa região é chamada de astenosfera. Finalmente, chegamos à crosta terrestre, a região mais externa da Terra. Ela é dividida em crosta continental e crosta oceânica. A primeira compõe as terras secas, que fazem parte dos continentes e a segunda encontra-se sob a água dos oceanos. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el CROSTA MAN TO NIFE 21Ciências – Capítulo 2 PangéiaPangéiaPangéiaPangéiaPangéia Quando observamos o mapa-múndi, tão conhecido por nós, quase nunca nos perguntamos se a Terra sempre teve os mesmos contornos, não é mesmo? Pois saiba que a maioria dos cientistas afirma que não. Um deles, chamado Alfred Wegener (1880-1930) foi um dos primeiros a hipotetizar sobre a teoria da deriva dos continentes. A crosta oceânica (a) e a crosta continental (b) a b Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 22 Ciências – Capítulo 2 Com base em algumas evidências como a grande similaridade dos contornos das regiões costeiras da América do Sul e da África ou mesmo a identificação de alguns tipos de fósseis em ambos os lados do Atlântico, Wegener afirmou que todos os continentes existentes atualmente faziam parte de um supercontinente, ao qual deu o nome de Pangéia. Quando Wegener publicou suas pesquisas, elas foram aceitas por muitos mas discutidas por alguns. Uma das principais falhas em suas teorias era com relação aos mecanismos propostos por ele para ex- plicar o movimento dos continentes. Ele propôs que os continentes eram corpos rígidos, movendo-se através das bacias oceânicas. Com base em informações mais recentes, Harry H. Jess (1906- 1968) teorizou, em 1962, que as camadas mais externas da Terra (a camada superior do manto, a astenosfera), estaria em movimento e que estes movimentos são os responsáveis pela deriva dos continentes. Estas novas teorias se baseiam em um estudo chamado Teoria da Tectônica das Placas. Segundo esta teoria, em vez de pensar nos continentes como corpos rígidos, imagina-se que a superfície da Terra é composta por placas tectônicas, como se fossem “jangadas de pedra” flutuando sobre a parte líquida, a astenosfera, “movendo” dessa maneira os continentes. Por meio de estudos mais recentes, vêem sendo cada vez mais confirmadas estas teorias, que em princípio, mal passavam de um exercício de imaginação. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Contornos das placas tectônicas 23Ciências – Capítulo 2 A escala de tempo terrestreA escala de tempo terrestreA escala de tempo terrestreA escala de tempo terrestreA escala de tempo terrestre É quase inacreditável a idéia de que os continen- tes estejam se movendo, uma vez que sentimos que a terra sobre a qual pisamos está firme e sólida sob nossos pés, não é mesmo? Isso por que esses movimentos acontecem muitíssimo devagar. Como sabemos, a Terra se formou há 4,6 bilhões de anos, mas vamos fazer uma comparação para ter uma idéia mais aproximada do que isso significa. A es- cala de tempo terrestre, só por comparação, pode ser vista como um ano terrestre de 12 meses ou 365 dias. Assim podemos dizer que a Terra se formou em janeiro e que sua crosta foi concluída em fevereiro. Em seguida, o primeiro oceano surgiu em março ou no máximo até junho. Seguindo então esta mesma escala, podemos dizer quea vida em suas formas primordiais surgiu em agosto e os fósseis mais antigos apareceram em novembro. Os dinossauros habita- ram a Terra no início de dezembro e o ser humano enfim apareceu na última semana do ano, na verda- de, às 23 horas do 365º dia. Assim, o ciclo atual de deriva dos continentes teve início há 175 milhões de anos. No princípio havia um supercontinente envolvido apenas por um oceano. Em cerca de 180 milhões de anos atrás, com a separação da Pangéia, formaram-se dois grandes supercontinentes e com isso outro oceano formou-se, e que é atualmente chamado de oceano Atlântico. O oceano Pacífico por sua vez é o mais antigo, pois já existia desde os tempos iniciais da deriva continental, porém bem menor em tamanho do que era no passado. Seguindo este raciocínio, o oceano Atlântico é o segundo em idade e formou-se, como mencionamos anteriormente, pela separação inicial Ban co de im ag en s R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 24 Ciências – Capítulo 2 da Pangéia. O oceano mais jovem portanto é o oceano Índico, que teve origem com a separação do subcontinente em outras partes há cerca de 125 milhões de anos, dando origem à Antártica, à Índia e à Austrália. A Índia continuou seu movimento de deriva para o norte, colidindo com a Ásia. Essa colisão deu origem à cadeia de montanhas conhe- cidas hoje em dia como o Himalaia. Terremotos� vulcões e placas tectônicas�Terremotos� vulcões e placas tectônicas�Terremotos� vulcões e placas tectônicas�Terremotos� vulcões e placas tectônicas�Terremotos� vulcões e placas tectônicas� qual é a relação entre eles?qual é a relação entre eles?qual é a relação entre eles?qual é a relação entre eles?qual é a relação entre eles? Existe mesmo uma relação entre terremotos, vulcões e placas tectônicas? Sim, existe e a resposta a essa pergunta baseia-se na teoria das placas tectônicas vista anteriormente. Vamos ver se vocês, obser- vando as figuras a seguir, conseguem descobri-la antes de ler o res- tante do texto. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 25Ciências – Capítulo 2 Como podemos observar, tanto terremotos como vulcões ocorrem nas regiões onde as placas tectônicas se encontram. No caso dos vulcões, as regiões onde há o encontro de placas tectôni- cas permite que as rochas líquidas, ou magma, extravasem vindas da astenosfera e se derrame tanto sobre a crosta continental como sobre a crosta oceânica. Isso quer dizer que ocorrem erupções vulcânicas também debaixo d’água? Sim, ocorrem, e as conseqüências podem ser as Tsunamis. No caso dos terremotos, como as placas tectônicas são móveis, elas podem colidir umas com as outras dando origem aos terremotos ou abalos sísmicos. Quão mais forte esse impacto, maiores as conseqüên- cias observadas. Maior a destruição de cidades etc. A crosta terrestreA crosta terrestreA crosta terrestreA crosta terrestreA crosta terrestre Como vimos, a Terra passa continuamente por um processo de resfriamento, e esse processo deu origem ao que conhecemos como a crosta terrestre. Mas por meio dos vulcões, o magma presente na astenosfera chega à superfície e se resfria rapidamente até se tornar sólido, ou seja, até virar rocha, dando origem a diversos minerais. Os geólogos chamam as rochas formadas por esse processo de rochas ígneas ou magmáticas, ou mais precisamente, magmáticas extrusivas ou vulcânicas. Um exemplo deste tipo de rocha é o basalto. Porém, o magma expelido pode ficar aprisionado sob a superfície, resfriando- se mais lentamemnte, dando origem também a rochas magmáticas, mais precisamente a rochas magmáticas intrusivas ou plutônicas, tal como o granito. As rochas assim formadas são constituídas pelos minerais quartzo, mica e feldspato. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 26 Ciências – Capítulo 2 Com o passar do tempo, pelo desgas- te dos ventos, da água das chuvas, dos rios etc., essas rochas vão se fragmentan- do, dando origem a sedimentos. O acúmulo desses sedimentos, pela ação do próprio peso das camadas que vão se sobrepon- do ao longo do tempo, acabam novamente se solidificando e dando origem às chama- das rochas sedimentares. Exemplos des- sas rochas são o calcário e o arenito. Os animais e as plantas que morrem também ficam sob essas camadas de se- dimento e com o processo de formação das rochas dão origem aos chamados fósseis. O granito é formado pelo quartzo, feldspato e mica. Agora, suponhamos que sobre uma região onde havia rochas sedimentares tenha ocorrido um derramamento de mag- ma. Sob a ação do peso e do calor do magma essas rochas sedimentares darão origem a um novo tipo de rocha, as cha- madas rochas metamórficas. Um exemplo desse tipo de rocha é o mármore. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Basalto: utilizado no calçamento Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Sinal de fósseis em rochas sedimentares. Deposição de sedimentos em camadas. O granito é formado pelo quartzo, feldspato e mica 27Ciências – Capítulo 2 Porém os solos não são apenas forma- dos por rochas ou pelo resultado de seu desgaste, mas também por matéria orgâ- nica que tem origem na decomposição de plantas e animais mortos, o chamado húmus. Os solos ricos em húmus são apropriados para o desenvolvimento de plantas em geral. A crosta oceânicaA crosta oceânicaA crosta oceânicaA crosta oceânicaA crosta oceânica Assim como surgem vulcões e terremotos sobre os continentes, isso também acontece sob os oceanos. Observe a figura a seguir que mostra como veríamos o fundo do oceano Atlântico se pudéssemos retirar dele toda a água. Como podemos verificar na posição central da bacia do Atlântico, há uma região de montanhas com uma aparente fenda no meio. Nesse ponto as placas Americana e Africana se encontram dando origem a derramamentos contínuos de magma. Esse, ao se solidificar sobre as camadas anteriores, vai dando origem à chamada Cordilheira Meso- Atlântica que possui picos com mais de 10.000 metros de altura, ou seja, maior do que o ponto mais alto sobre a Terra que é o Monte Everest localizado na Cordilheira do Himalaia com 8.849 metros de altura. São esses derramamentos de magma sob as águas oceânicas que deram origem ao arquipélago de Fernando de Noronha, localizado no litoral do Rio Grande do Norte, Brasil. Noronha é o topo de um vulcão extinto que se elevou das águas do Oceano Atlântico logo depois da separação continental entre África e América do Sul. Há cerca de 80 milhões de anos ele surgia de dentro do oceano transbordan- do lava em um dos pontos mais altos da cadeia Meso-Atlântica. Pedra de mármore Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 28 Ciências – Capítulo 2 Perguntas 1) Quais são as camadas internas da Terra? 2) Qual é a camada mais próxima da superfície em que as rochas se encontram em estado líquido? 3) Qual é a teoria que explica a deriva dos continentes? Em que ela se baseia? 4) Qual é o nome das rochas formadas pelo derramamento de magma vulcânico? Dê um exemplo. 5) Como se formam as rochas sedimentares? Dê um exemplo de rocha sedimentar. 6) Por que terremotos e vulcões acontecem, em sua maioria, no mesmo local? 7) Como se formou a Cordilheira do Himalaia? 8) Como é chamada a Cordilheira localizada sob as águas do Oceano Atlântico? Perguntas 29Ciências – Capítulo 2 ����� Compreendendo a notícia (Dica: Leia primeiro o texto e assinale as palavras que você não entendeu. Em seguida, consulte o dicionário e tente ler o texto novamentee então, responda as perguntas). 1) A quais fenômenos da natureza o texto se refere? 2) Por que no Brasil não ocorrem terremotos fortes nem vulcões atualmente? 3) Onde ocorre a maioria dos fenômenos geológicos? O Brasil é a terra abençoada por Deus? Ouvimos freqüentemente na televi- são e no rádio, lemos nos jornais e revistas sobre os resultados dos fenô- menos da natureza em outros países. Entre eles estão os terremotos, os vul- cões, os maremotos. Eles são respon- sáveis, ao longo de toda a história do mundo, pela morte de incontáveis vidas animais e humanas. Como no Brasil esses fenômenos não ocorrem a ponto de causar grandes estragos, diz- se que o Brasil é uma terra abençoada por Deus. Mas por que o nosso país está livre desses fenômenos? Todo o território do Brasil encon- tra-se sobre uma única placa tectônica, sendo essa a razão de nossa estabili- dade. A maioria dos fenômenos cha- mados geológicos ocorre sobre regiões onde há o encontro de duas ou mais placas tectônicas e isso pode ocorrer sob o oceano ou sob os continentes. Como essas placas encontram-se em constante movimento, mesmo que lento, a terra “balança”. Re pr od uç ão 30 Ciências – Capítulo 3 A HidrosferaA HidrosferaA HidrosferaA HidrosferaA Hidrosfera Sabemos que a água é o componente principal para a existência da vida sobre a Terra. O nosso próprio organismo é composto por 70% de água. Essa substância preciosa está a cada dia mais ameaçada pela devastação que o ser humano faz do ambiente não-vivo. Para entendermos melhor essa preciosa dádiva, nesse capítulo vamos ex- plicar questões tais como: como se formou a parte líquida da Terra? Como a água é distribuída pela crosta terrestre? Quais são os seus movimentos na natureza? Entre outras. CAPÍTULO 3 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Os oceanos representam 70% da superfície do planeta. 31Ciências – Capítulo 3 Como se formou a HidrosferaComo se formou a HidrosferaComo se formou a HidrosferaComo se formou a HidrosferaComo se formou a Hidrosfera Conforme vimos anteriormente, no início a Terra encontrava-se a altíssimas temperaturas. Depois, à medida que a temperatura diminuiu, surgiram as primeiras rochas pelo resfriamento do magma. Logo em seguida surgiram os oceanos, assim que a temperatura do planeta caiu abaixo do ponto de ebulição da água, ou seja, aquela temperatura em que a água passa do estado líquido para o estado gasoso. A água estava presente desde a formação do planeta, no interior das rochas e escapou devido às altas temperaturas. O vapor de água elevou-se formando imensas nuvens que envolveram a Terra. No princípio, o solo deveria ser tão quente que qualquer gota de chuva que o atingisse era imediatamente convertida novamente em gás. Mas neste processo a Terra era resfriada e o calor liberado ia gradativamente sendo perdido para o espaço. Além disso, essa imensa cobertura de nuvens deve ter ajudado a impedir que o calor do Sol atingisse diretamente a superfície do planeta, contribuindo assim para que a Terra atingisse as tempe- raturas atuais. Dessa maneira, chegou o momento em que a água que atingia o solo não era mais transformada em vapor e assim, as partes mais baixas do relevo começaram a ser preenchidas por água. Assim, chegamos à conclusão de como a água inundou o planeta, mas como vimos no capítulo anterior, os contornos da Terra têm se modificado com o passar do tempo e a feição dos oceanos tem mudado desde então. Constituição da HidrosferaConstituição da HidrosferaConstituição da HidrosferaConstituição da HidrosferaConstituição da Hidrosfera A hidrosfera é constituída pela cobertura de água do planeta. Ela é responsável pelos 97% de água existente em nosso planeta, sendo que os outros 3% estão sob a forma de gelo e localizam-se nos pólos. De toda água existente em nosso planeta, 95,1% é de água salgada e apenas 4,9%, de água doce. Podemos então concluir que quase toda água do mundo pertence aos oceanos e mares. 32 Ciências – Capítulo 3 Conforme dissemos anteriormente, a configuração atual da Terra, ou seja, a distribuição dos continentes e oceanos sobre o globo foi um processo que levou milhões de anos. Atualmente, a Terra pode ser descrita como composta por cerca de 70,8% de águas e 29,2% por terras. Para visualizarmos o que isto representaria, mesmo que de maneira aproximada, trace, com o auxílio de um compasso, um círculo e divida-o em quatro partes iguais. Pinte três partes de azul e uma de marrom. A aparência final será algo assim: AzulAzulAzulAzulAzul MarromMarromMarromMarromMarrom A parte em marrom representa os sete continentes, a saber: América do Sul, América do Norte, América Central, Europa, África, Ásia e Oceania e a parte azul os oceanos, mares, rios etc. A maior parte das águas encontra-se no Hemisfério Sul, que é então denominado “Hemisfério das Águas” e pelo motivo inverso o Hemisfério Norte é denominado “Hemisfério das Terras”. A tabela a seguir mostra as distribuições em porcentagem das quantidades de água e terra nos dois hemisférios. 33Ciências – Capítulo 3 Distribuição de água e terra sobre a superfície da Terra Terra (%) Oceano (%) Hemisfério Norte 39,3 60,7 Hemisfério Sul 19,1 80,9 Observando a Terra do espaço, podemos visualizar o que os dados da tabela anterior nos mostram. A figura anterior nos mostra que todo o planeta é coberto por três bacias oceânicas que estendem-se desde o continente Antártico em direção ao norte e são divididas pelas massas de terra. Já o gráfico a seguir mostra qual a porcentagem que cada oceano possui do total de água do planeta. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Índico Atlântico Água dos pólos Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 34 Ciências – Capítulo 3 O oceano Pacífico domina a superfície da Terra com seus 52% das águas oceânicas, seguido pelo oceano Atlântico que contém outros 25% e o oceano Índico contendo os restantes 20%, mais 3% referentes às águas presentes nos pólos. Entre estes últimos 3%, 2% representam as águas dos rios, lagos, as águas presentes na atmosfera na forma de vapor de água, além das águas de lençóis freáticos (também chamados aqüíferos), ou seja, as águas que estão em reservatórios no subsolo terrestre. Por que as águas dos oceanos são salgadas?Por que as águas dos oceanos são salgadas?Por que as águas dos oceanos são salgadas?Por que as águas dos oceanos são salgadas?Por que as águas dos oceanos são salgadas? Parte do sal existente na água do mar proveio da fragmentação das rochas, causada pela erosão. Assim as substâncias nelas contidas se desprendem e são levadas para o mar, por meio da água das chuvas. O restante é proveniente das rochas existentes no fundo do oceano. Por isso há um constante acréscimo da salinidade do mar ao longo de centenas de milhões de anos. Movimentos das águasMovimentos das águasMovimentos das águasMovimentos das águasMovimentos das águas Uma vez na natureza, as águas estão sempre em movimento, seja na corredeira de um rio ou caindo em forma de chuva. Em princípio, vamos ver como a água circula pela natureza, por meio do ciclo da água. Ciclo da águaCiclo da águaCiclo da águaCiclo da águaCiclo da água Na ilustração ao lado observamos um esquema do ciclo da água na natureza. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Evaporação 35Ciências – Capítulo 3 Como o próprio nome diz trata-se de um ciclo, ou seja, um processo que não tem começo nem fim. Vamos começar então falando sobre a evaporação da água. Para entendermos melhor do que se trata, vejamos um exemplo. Já observa- mos vários exemplos em nosso dia-a-dia do processo de transformação da água em vapor de água, ou em outras palavras, da transformação da água no estado líquido para o estadogasoso, a chamada evapora- ção. Quando colocamos roupas recém-lavadas no varal para secar, dependemos do Sol e do vento para que elas sequem. Portanto, quando a roupa é aquecida pelo Sol, a umidade que nela ainda havia pelo processo de lavagem vai desaparecendo aos pouquinhos, ou seja, a água que ainda havia na roupa evapora e ela finalmente fica completamente seca. Na formação das chuvas é assim que acontece. O calor do Sol faz com que a água presente sobre o solo no estado líquido se transforme em vapor de água, a qual irá se agrupar na atmosfera formando as nuvens e estas por sua vez darão origem às chuvas. As chuvas serão drenadas pela terra formando os lençóis freáticos ou irão escorrer pela superfície e encontrar os rios os quais desaguarão novamente nos oceanos. As marésAs marésAs marésAs marésAs marés Quem conhece o mar já deve ter obser- vado seu movimento de vai e vem diário. Quando colocamos nossa toalha na areia bem próxima ao mar e deitamos para tomar Sol, lá pelas onze da manhã temos que mudar de lugar e nos afastar da água porque ela já está quase nos alcançando. Esses movimentos são explicados pelo fenômeno das marés. Esse movimento envolve um conceito da Física que se chama lei da ação e reação ou 3ª Lei de Newton, que conheceremos com mais detalhes adiante. Re pr od uç ão Isaac Newton 36 Ciências – Capítulo 3 Newton nasceu em 25 de dezembro de 1642 na Inglaterra. Ele fez contribuições extremamente importantes para a física, a matemática e a astronomia. Conta a história que ao observar uma maçã caindo do seu pé ao chão teria despertado nele as primeiras idéias sobre a lei da gravitação universal que diz que a força que havia puxado a maçã para a terra seria a mesma que puxava a Lua, impedindo que a mesma deixasse de orbitar a Terra. As marés podem ser diurnas, quando ocorre apenas uma elevação diária do nível do mar, ou semi-diurnas, quando ocorrem duas eleva- ções do nível do mar durante um mesmo dia. No Brasil, as marés são semi-diurnas. Existem locais em que a maré varia apenas alguns poucos cen- tímetros por dia enquanto que em outros essa variação pode chegar a até 15 metros. Essa variação pode mudar muito uma paisagem ou mesmo a ocupação que se pode fazer dela, como podemos observar nas próximas figuras. As correntes marinhasAs correntes marinhasAs correntes marinhasAs correntes marinhasAs correntes marinhas Quando olhamos o mar, percebemos no primeiro momento que ele não se encontra parado. Na praia, observamos a arrebentação das ondas. Mas não é só aí que existe movimento. Muitos outros ocorrem, sendo um deles caracterizado pelas correntes marinhas de superfície. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Maré vazante Maré enchente 37Ciências – Capítulo 3 A seguir vemos um mapa com as principais correntes marinhas em todos os oceanos. Como podemos verificar na figura anterior, algumas delas são quentes e outras são frias dependendo do local em que se formaram e são principalmente geradas pelo vento. As correntes marinhas têm importância fundamental sobre o clima, mas esta questão será abordada mais adiante. Perguntas 1) Conte com suas palavras como se formou a hidrosfera? 2) Qual é a porcentagem correspondente às terras e às águas do planeta? 3) Qual é o Hemisfério das Águas? Como é chamado o Hemisfério Norte? 4) Descreva com suas palavras como ocorre o ciclo das águas. 5) Quais são as alturas máximas e mínimas das marés? 6) Cite o nome de três correntes marinhas quentes e de onde para onde elas transportam as águas. Faça novamente o mesmo para três cor- rentes frias. Perguntas Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 38 Ciências – Capítulo 3 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro A água está acabando A água é a substância mais impor- tante para a existência da vida e tudo leva a crer que esse bem precioso se encontra em extinção da mesma ma- neira que muitas espécies animais. Isso acontece por que as fontes de água não têm sido respeitadas pelo ser humano. Principalmente nas grandes cidades, as pessoas constróem casas em torno das regiões de mananciais e os reservatórios estão sendo cada vez mais e mais poluídos. Há também o hábito de se desperdiçar água, deixando as torneiras abertas desnecessariamente, lavando-se as calçadas e quintais com água, lavando-se carros, entre outros hábitos que fazem com que a água se torne cada vez menos disponível para o consumo que é realmente necessário. Além de todo o prejuízo que a escas- sez de água causa, ela também pesará no bolso dos seus consumidores. Sen- do um bem cada vez mais raro, a água também se tornará cara. Se não tomarmos cuidado, a água vai acabar! ����� Compreendendo a notícia (Dica: Leia primeiro o texto e assinale as palavras que você não entendeu. Em seguida, consulte o dicionário e tente ler o texto novamente e então, responda as perguntas). 1) Por que a água está em extinção? 2) Procure no dicionário de Português o que significa a palavra manancial e anote o significado. 3) Quais são as maneiras de se evitar a crise no abastecimento? 4) De que maneira podemos evitar o desperdício? ww w. ce ntr al x/c or es 39Ciências – Capítulo 4 A AtmosferaA AtmosferaA AtmosferaA AtmosferaA Atmosfera Nascemos neste mundo e nos acostumamos a olhar para o céu a fim de verificar se o tempo está claro, se está chuvoso, se está quen- te ou frio etc. Respirar o ar da atmosfera é uma das pri- meiras coisas que fazemos assim que nascemos. Como se formou o ar que respiramos? Por que tanto ouvimos falar hoje em dia sobre o efeito estufa ou sobre o buraco na camada de ozônio? O objetivo deste capítulo é o de responder esta e várias outras perguntas. Camadas da AtmosferaCamadas da AtmosferaCamadas da AtmosferaCamadas da AtmosferaCamadas da Atmosfera A Terra encontra-se rodeada por uma espessa camada de gases que vai desde a superfície do planeta e não tem um limite definido, que é chamada de atmosfera. Na figura a seguir, podemos observar as camadas da atmosfera e seus limites verticais. CAPÍTULO 4 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão R . M on ten eg ro 40 Ciências – Capítulo 4 78% de nitrogênio 21% de oxigênio 0,90% de gases nobres 0,03% de gás carbônico 0,07% de vapor de água. Como podemos ver na figura, a camada mais próxima da superfície é a troposfera e chega a aproximadamente 10 quilômetros. Nessa camada é onde encontramos 80% dos gases atmosféricos e todo o vapor de água da atmosfera. É nessa camada que ocorre o ciclo da água. Um dos gases mais importantes existentes na atmosfera é o oxigê- nio, gás esse de extrema importância para a existência de vida em nosso planeta. Mas apesar de sua extrema importância, não é o oxigênio o gás mais abundante na atmosfera e sim o nitrogênio. Além desses dois gases existem ainda na composição da atmos- fera os gases nobres, o gás carbônico e o vapor de água. As quantidades existentes desses ga- ses, porcentualmente, podem ser vistas no gráfico ao lado: 41Ciências – Capítulo 4 Essas composições correspondem ao ar normal presente próximo à superfície e sem poluentes. As temperaturas na troposfera chegam a até 56oC negativos. Todas as intempéries tais como chuvas, tempestadas, furacões ocorrem nesta camada. A seguir, vemos a estratosfera que vai de 10 a 50 quilômetros e sua temperatura nessa camada varia dos 56oC negativos até 2oC negativos, ou seja, a tem- peratura nessa camada aumenta com a altitude. É nessa camada que se encontra a tão falada camada de ozônio, que tem como pro- priedade absorver a energia do Sol. A próxima camada é a mesosfera que vai de 50 a 80 quilômetros e sua temperatura varia de 2oC negativos a 92oC negativos,ou seja, atinge temperaturas muito frias. Após a mesosfera encontra-se a termosfera, que recebe este nome porque nesta camada embora muito distante da superfície, a temperatura volta a aumentar podendo chegar até a 1.200oC (termo = calor). Essa camada também é conhecida como ionosfera por causa da presença de íons livres que nela são encon- trados. A seguir temos a exosfera, com algumas centenas de quilôme- tros. Na medida em que a altitude aumenta a atmosfera vai ficando cada vez mais rarefeita até chegar ao espaço cósmico. O efeito estufaO efeito estufaO efeito estufaO efeito estufaO efeito estufa Como vimos anteriormen- te, mais de 80% dos gases atmosféricos estão contidos nos primeiros 10 quilômetros a partir da superfície e formam uma espécie de “cobertor térmico” que faz com que o calor recebido do Sol perma- neça nessa região. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 42 Ciências – Capítulo 4 Por esse raciocínio podemos entender também o que acontece no chamado efeito estufa. No efeito estufa são liberados para a atmosfera os chamados gases estufa, quase que na sua totalidade provenientes da queima de combustíveis fósseis, sejam eles o petróleo e seus deriva- dos, o carvão e a queima de florestas. Esses gases vêm contribuir para o aumento da quantidade dos gases atmosféricos, fazendo assim com que mais do calor recebido proveniente do Sol seja conservado nas camadas inferiores da atmosfera, ou seja, mais próximas da superfície. Estudos recentes indicam que as temperaturas médias da Terra subiram cerca de 0,3oC a 0,6oC desde 1960 e este aumento tem sido atribuído ao efeito estufa. Existem ainda estimativas de que se não forem tomadas medidas sérias no sentido de controlar a poluição na atmosfera até o ano de 2100, a temperatura terrestre irá aumentar entre 1oC e 3,5oC. Esse aumento terá conseqüências bastante graves como o derretimento das calotas polares e em conseqüência a elevação do nível médio do mar, cobrindo assim várias regiões litorâneas ou a proliferação de doenças que se aproveitarão do clima quente e úmido para se alastrar. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 43Ciências – Capítulo 4 Um pouco mais sobre a camada de ozônioUm pouco mais sobre a camada de ozônioUm pouco mais sobre a camada de ozônioUm pouco mais sobre a camada de ozônioUm pouco mais sobre a camada de ozônio A camada de ozônio, formada pelo gás de mesmo nome, é de extrema importância para a manutenção da vida sobre a Terra. Para entendermos o porquê, vamos contar um pouquinho de sua história. Sabemos que a evolução geológica da Terra levou muito tempo para chegar ao que conhecemos hoje e a atmosfera, como não podia deixar de ser, também passou por várias transformações. Há 600 milhões de anos surgiram alguns organismos aquáticos capazes de produzir, por meio de um processo de respiração das plantas chamado fotossíntese, o gás oxigênio. O Sol emite uma radiação chamada ultravioleta que em contato com o oxigênio presente na atmosfera produziu o ozônio, (O3), e este gás por sua vez filtra essa radiação ultravioleta, que é extremamente nociva às células vivas. Foi a partir de então, por causa da existência da camada de ozônio, que os seres vivos voltaram a evoluir para formas superiores. Cientistas demonstraram que os gases denominados freons são os responsáveis pela destruição da camada de ozônio. Esses gases são utilizados pela indústria de refrigeradores, perfumes e inseticidas e também na indústria de espumas plásticas do tipo isopor. Foi detectado na década de 1980 que esses gases já haviam feito um grande estrago na camada de ozônio, provocando o surgimento de um enorme buraco na região da Antártida, como pode ser verificado na figura a seguir. Na sa Buraco na camada de ozônio 44 Ciências – Capítulo 4 Atualmente vários acordos internacionais como o Protocolo de Kyoto, foram firmados com o objetivo de pesquisar e encontrar substitutos para os freons, que se tornaram muito importantes comercialmente, a fim de preservar a camada de ozônio e, em conseqüência, a vida na Terra. Efeitos da radiação ultravioleta Efeitos da radiação ultravioleta Efeitos da radiação ultravioleta Efeitos da radiação ultravioleta Efeitos da radiação ultravioleta nnnnna saúde humanaa saúde humanaa saúde humanaa saúde humanaa saúde humana Os efeitos nocivos da radiação ultravioleta sobre a saúde humana são: ����� Sobre a pele: insolação, envelhecimento, câncer, doenças infecciosas ����� Sobre os olhos: catarata, tumores, cegueira No geral, o ser humano fica mais propenso a ter cânceres, deficiên- cias nutricionais, doenças infecciosas e imunossupressão. Perguntas 1) Quais são as camadas da atmosfera? 2) Cite três características da troposfera. 3) Qual é a composição do ar atmosférico? 4) O que acontece na atmosfera no efeito estufa? 5) Quais são algumas das conseqüências do efeito estufa? 6) Por que a camada de ozônio é importante para a vida em nosso planeta? 7) Cite três efeitos nocivos da radiação ultravioleta para a saúde humana. Perguntas 45Ciências – Capítulo 4 O que acontecerá na Terra superaquecida? Em um planeta cuja temperatura seja muito maior do que as temperatu- ras médias atuais, teremos o derreti- mento das geleiras polares e com isso o nível do mar aumentará várias deze- nas de metros. Em decorrência disso, várias regiões antes habitáveis serão cobertas pela água e mais da metade da população mundial terá que se mudar para regiões mais altas. Temperaturas mais altas também significam menor produção de alimen- tos, uma vez que os alimentos cultiváveis atualmente estão adaptados a tempera- turas mais amenas. O número de fon- tes de água doce também diminuirá, o que levará a uma disputa pelas fon- tes de água doce que ainda restarem. A população do planeta então não conseguirá ser suprida em suas neces- sidades e muitos morrerão de sede, de fome ou vítimas de outras doen- ças, que se aproveitam de temperatu- ras mais altas para proliferarem. Para evitar que tudo isso aconteça devemos poluir menos a atmosfera e exigir que os países que ainda poluem o meio ambiente parem com essas ações, de modo a garantirmos um fu- turo mais ameno para a humanidade. ����� Compreendendo a notícia (Dica: Leia primeiro o texto e assinale as palavras que você não entendeu. Em seguida, consulte o dicionário e tente ler o texto novamente e então, responda as perguntas). 1) De qual fenômeno trata o texto? 2) O que acontecerá se as geleiras polares derreterem? 3) Cite algumas conseqüências de um superaquecimento global. 4) O que podemos fazer para evitar que isso aconteça? Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 46 Ciências – Capítulo 5 Estados da matéria noEstados da matéria noEstados da matéria noEstados da matéria noEstados da matéria no ambiente não�vivoambiente não�vivoambiente não�vivoambiente não�vivoambiente não�vivo Estamos sempre observando fenômenos físicos e químicos ao nosso redor. A chuva, a condensação do vapor nos vidros do lado interno do carro, o cozimento de um alimento, uma roupa secando ao Sol etc. Por que esses fenômenos acontecem? Que explicação científica po- demos dar a eles? CAPÍTULO 5 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 47Ciências – Capítulo 5 Algumas definições importantesAlgumas definições importantesAlgumas definições importantesAlgumas definições importantesAlgumas definições importantes Quase tudo aquilo que nos cerca é considerado matéria: o ar que respiramos, a água, o solo, o ferro, o ouro etc. �����Matéria: é tudo o que tem massa e ocupa espaço no Universo. ����� Corpo: é uma porção limitada de matéria. ����� Objeto: é um corpo produzido para ser utilizado pelo homem. Por exemplo, temos a madeira que é um tipo de matéria, pois umpedaço de madeira constitui um corpo e uma mesa, um objeto. O elemento químico ferro, encontrado na natureza na forma de minérios, sem forma ou função definida‚ é chamado de matéria; já um prego que é uma porção limitada dessa matéria, ou seja, o ferro extraído desses minérios‚ é considerado objeto. A água é matéria, já uma gota d’água é uma porção limitada de matéria, logo, é considerada corpo. Os corpos podem ser classificados em: Corpos naturais quando são forma- dos pela natureza. Por exemplo, árvores e pedras. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Matéria Objeto Minério de ferro Corpos naturais 48 Ciências – Capítulo 5 Corpos artificiais quando são pro- duzidos pelo Homem. Como exemplos podemos citar canetas, automóveis etc. Os corpos podem ainda ser formados por apenas um tipo de matéria, assim como os pregos são formados por ferro, anéis podem ser de prata ou então, por um conjun- to de materiais diferentes misturados, bem como pneus ou tijolos. Os materiais são formados, muitas vezes, pela união de muitas substâncias. ����� Substância: é o tipo ou espécie de matéria da qual o corpo é formado. No exemplo, pregos de ferro são corpos formados pela substância ferro. Jóias podem ser fabricadas a partir da substância ouro extraída de veios encrustrados nas rochas. A matéria água é formada pelos elementos hidrogênio e oxigênio. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el ww w. ce ntr al x/c or es Corpo artificial Mineração de ouro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Molécula de água O H H 49Ciências – Capítulo 5 Os átomos e a matériaOs átomos e a matériaOs átomos e a matériaOs átomos e a matériaOs átomos e a matéria Os átomos são estruturas extremamente pequenas com as quais são formados todos os materiais do Universo. Com exceção dos gases nobres, hélio, neônio, argônio, xenônio, criptônio e radônio, que são materiais constituídos por átomos isolados, todos os outros materiais são formados pela união de átomos. Existem milhões de materiais diferentes formados por combinações entre um número muito menor de átomos. Poderíamos pensar nisso fazendo uma analogia com as palavras escritas. Quantas palavras existem? Milhares e milhares. E quantas letras conhecemos? Nosso alfabeto é composto por apenas 23 letras. A diferença entre as palavras consiste apenas na seleção e no arranjo das letras. A formação das substâncias a partir da combinação dos átomos é semelhante. Os diferentes tipos de átomos formam tudo. De cada arranjo de átomos, temos uma substância diferente. Se unirmos dois átomos de hidrogênio a um átomo de oxigênio, teremos a substância água. Unindo apenas dois átomos de oxigênio, teremos o gás oxigênio. Se um átomo de hidrogênio e um de cloro se unirem, teremos o cloreto de hidrogênio. É dessa forma que os átomos vão formando tudo. Ba nc o d e i ma ge ns R ide elO H H O O ClH 50 Ciências – Capítulo 5 Estados físicos da matériaEstados físicos da matériaEstados físicos da matériaEstados físicos da matériaEstados físicos da matéria Na natureza, a maior parte da matéria encontra-se em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. O que determina o estado físico de um material é a intensidade das forças que unem as partículas que o formam. Estado sólidoEstado sólidoEstado sólidoEstado sólidoEstado sólido A força que une as partículas (áto- mos, moléculas ou íons) é muito intensa, dessa maneira, o espaço entre elas é mínimo. Devido à essa união, os sólidos apresentam grande resistência a serem quebrados, além de possuírem forma e volume definidos. Os corpos sólidos podem ser classi- ficados em: ����� Corpos cristalinos são os sólidos verdadeiros onde as espécies químicas estão arranjadas em forma geométrica definida, e são chamadas de cristais. Como exemplo, podemos citar uma pedra de ametista, um dia- mante etc. ����� Corpos amorfos são sólidos cujos átomos se agrupam de maneira desordenada. Não apresentam forma geométrica definida. Como exemplo, podemos citar um pedaço de piche, cera etc. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 51Ciências – Capítulo 5 Estado líquidoEstado líquidoEstado líquidoEstado líquidoEstado líquido A força que une as partículas são menos intensas que no estado sólido, por isso, o espaço entre elas é maior. As partículas apresentam-se relativamente distantes en- tre si. Os líquidos não apresentam forma e volume definidos. Exemplo: um litro de água em uma garrafa terá o formato da garrafa. Se transferirmos essa água para uma jarra, seu formato mudará, porém, continuará sendo um litro. Estado gasosoEstado gasosoEstado gasosoEstado gasosoEstado gasoso Nesse estado, as forças que unem as partículas são muito peque- nas, por isso elas estão relativamen- te afastadas umas das outras. Os gases não apresentam forma e volume definidos. O gás apresenta a forma do recipiente que o contém e, devido à pequena força de atra- ção entre as moléculas, tende a se expandir e ocupar todo o volume do recipiente, independentemente de sua capacidade. Transformações da matériaTransformações da matériaTransformações da matériaTransformações da matériaTransformações da matéria Para falarmos das transformações que ocorrem na matéria, primeiro vamos definir o que é fenômeno. Fenômeno é qualquer mudança que pode ocorrer na matéria, alterando seu estado físico ou transformando sua estrutura em composição química. Dessa maneira, definimos a seguir o que são fenômeno físico e fenômeno químico. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Temos 1 litro de água tanto na jarra como na garrafa O gás dentro do balão assume a forma do balão 52 Ciências – Capítulo 5 ����� Fenômeno físico: ocorre sem que haja transformação na composição do material. As alterações de estado físico são consideradas fenômenos físicos. Por exem- plo, a solidificação da água. As moléculas de água no estado sólido (gelo) apenas se organizam de forma diferente da água no estado líquido mas o material não deixa de ser água. ����� Fenômeno químico: é a transfor- mação que altera a estrutura química da matéria, isto é, sua constituição. Normal- mente, as transformações químicas apre- sentam caráter irreversível. Por exemplo, a queima de uma folha de papel. Mesmo apagando-se o fogo, a porção de papel queimada não se recompõe. Os fenômenos químicos, também são chamados de rea- ções químicas. Algumas das propriedades da matériaAlgumas das propriedades da matériaAlgumas das propriedades da matériaAlgumas das propriedades da matériaAlgumas das propriedades da matéria É o conjunto das características que qualquer tipo de matéria possui. Algumas dessas características são descritas a seguir. ����� Extensão: Toda matéria ocupa lugar no espaço. A medida deste espaço é seu volume. ����� Massa: É a porção de matéria que forma um corpo. A massa de um corpo é obtida por meio de balanças embora, na verdade, o valor obtido represente a força peso, e sua unidade no SI é o quilo- grama (kg). Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Água passando do estado sólido para o estado líquido. Papel queimando. 53Ciências – Capítulo 5 Diferença entre massa e peso: o peso é uma força que resulta da ação da gravidade sobre a massa de um corpo. É determinada por meio de dinamômetros. Sua unidade no SI é o Newton (N) ou kg.m/s2. ����� Impenetrabilidade:“Dois corpos não podem ocupar, ao mesmo tempo, o mesmo lugar no espaço”. Ao retirarmos um prego que antes se encontrava preso a um pedaço de madeira, podemos observar que o espaço ocupado ante- riormente pelo prego continua a existir. Dessa maneira podemos con- cluir que o prego e a madeira não ocupam o mesmo espaço ao mesmo tempo ����� Porosidade ou desconti- nuidade: Toda matéria é porosa ou descontínua. Por mais unidas que as partículas estejam, sempre haverá pequenos espaços entre elas chama- dos “poros” ou espaços intermolecu- lares. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 54 Ciências – Capítulo 5 ����� Compressibilidade ou expansibilidade: Ao aplicarmos uma força sobre uma porção de matéria, ela sofrerá diminuição ou aumento de volume, pois ocorre a movimentação entre os espaços intermoleculares, dependendo do sentido da força. Os espaços intermoleculares existem em qualquer estado da matéria. No estado gasoso, a compressibilidade pode ser grande enquanto nos estados sólido e líquido ela é quase nula. Propriedades específicas da matériaPropriedades específicas da matériaPropriedades específicas da matériaPropriedades específicas da matériaPropriedades específicas da matéria Os materiais podem mudar de estado físico, motivados pela varia- ção da pressão ou da temperatura. Exemplo: a água no estado sólido, ou seja, quando é gelo, pode passar ao estado líquido por meio de um processo de aquecimento. Aquecendo-se ainda mais, ela mudará novamente de estado, desta vez do líquido para o gasoso, transforman- do-se em vapor de água. As mudanças de estado físico têm nomes específicos. A seguir indicamos essas mudanças e seus respectivos nomes. ����� Fusão: passagem do estado sólido para o estado líquido. ����� Solidificação: passagem do estado líquido para o estado sólido. ����� Vaporização: passagem do estado líquido para o estado gasoso. Quando a vaporização ocorre de forma lenta, chamamos de evaporação. Quando ocorre de forma rápida chamamos de ebulição. ����� Condensação: passagem do vapor para o estado líquido. ����� Liqüefação: passagem do estado gasoso para o estado líquido. ����� Sublimação: passagem do estado sólido para o estado gasoso ou vice-versa, sem passar pelo estado líquido. 55Ciências – Capítulo 5 Cada substância apre- senta suas próprias tem- peraturas de fusão e ebu- lição. Essas temperaturas também são conhecidas como pontos de fusão e de ebulição. A água, por exemplo, apresenta tem- peratura de fusão de 0oC enquanto que sua tempe- ratura de ebulição é de 100oC, ao nível do mar. Já a prata tem temperatura de fusão em torno de 960oC e temperatura de ebulição de 2.200oC. Perguntas 1. Defina matéria. 2. Defina corpo e dê exemplo. 3. Defina objeto e dê exemplo. 4. Que são corpos naturais e corpos artificiais. Dê exemplo de cada um. 5. O que é substância? Dê exemplos. 6. Quais são os estados físicos da matéria? Dê exemplo de cada um. 7. O que é fenômeno químico? Dê exemplo. 8. O que é fenômeno físico? Dê exemplo. 9. Cite três propriedades da matéria. 10. O que é condensação? 11. Como se chama a passagem do estado líquido para o estado gasoso? Perguntas Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 56 Ciências – Capítulo 5 O nível do mar está subindo? O IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática) já há vários anos estima que o nível médio dos oceanos aumenta de 1,5 a 2 milímetros por ano. Esse aumento é o resultado de dois fatores: o degelo das geleiras polares e o aumento de volume da porção de água dos oceanos que fica em contato com a atmosfera. Sabemos que o volume de uma substância tem relação com a variação da temperatura. Por exemplo com a água, quando aquecemos um determi- nado volume de água, suas moléculas se agitam e o volume ocupado por ela aumenta. Assim acontece com a água do mar. Por causa do aumento da tempe- ratura média do planeta devido ao efeito estufa, a água que fica em contato com a atmosfera também é aquecida e aumenta de volume. ����� Compreendendo a notícia (Dica: Leia primeiro o texto e assinale as palavras que você não entendeu. Em seguida, consulte o dicionário e tente ler o texto novamente e então, responda as perguntas). 1) Segundo o IPCC, qual é o aumento do nível médio dos oceanos anual? 2) Qual é a causa do aumento do nível dos oceanos? 3) Como se comporta um líquido com o aumento de temperatura? Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 57Ciências – Capítulo 6 CAPÍTULO 6 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Pressão e DensidadePressão e DensidadePressão e DensidadePressão e DensidadePressão e Densidade Por que o alpinista da ilustração está usando uma máscara de oxigê- nio se ele não está debaixo d’água? E por que razão ele tem que utilizar tantos agasalhos? A resposta a estas e outras questões estão neste capítulo. PressãoPressãoPressãoPressãoPressão A camada de gases que envolve a Terra, a chamada atmosfera, se mantém em torno de nosso planeta sem escapar para o espaço cósmico devido à força de atração gravita- cional que a Terra exerce sobre ela, assim como acontece conosco, nos- sas casas, nossos carros etc. Essa força, descrita por Isaac Newton, é responsável por aquilo que chamamos peso. Imagine-se subindo em uma balança. O valor que você lê corresponde ao seu peso. O peso é dado pela seguinte fórmula: 58 Ciências – Capítulo 6 P = m x g onde P corresponde ao peso, m corresponde à massa do corpo que está sendo pesado e g corresponde à aceleração da gravidade na Terra que é de aproximadamente 10 m/s2. O peso nesse caso também pode ser chamado de força, a qual indicaremos por F e a unidade do peso é chamado newton ou N. A aceleração da gravidade em outros planetasA aceleração da gravidade em outros planetasA aceleração da gravidade em outros planetasA aceleração da gravidade em outros planetasA aceleração da gravidade em outros planetas Em outros planetas, a aceleração da gravidade muda. Quanto maior o planeta maior sua aceleração gravitacional. Vejamos alguns valores para os planetas do sistema solar: Mercúrio 3,6 m/s2 Vênus 8,6 m/s2 Terra 9,8 m/s2 Marte 3,7 m/s2 Júpiter 25,8 m/s2 Saturno 11,3 m/s2 Urano 11,4 m/s2 Netuno 11,5 m/s2 E também para o Sol e a Lua: Sol 274 m/s2 Lua 1,67 m/s2 • Exemplo: Quanto pesaria uma pessoa com 50 quilogramas em Vênus, em Júpiter, em Netuno e na Lua? • Solução: Em Vênus � PVênus= 50 x 8,6 = 430 newtons 59Ciências – Capítulo 6 Em Júpiter � PJúpiter = 50 x 25,8 = 1290 newtons Em Netuno � PNetuno = 50 x 11,5 = 575 newtons Na Lua � PLua = 50 x 1,67 = 83,5 newtons • Exemplo: Um menino caminha em direção à sua casa. Qual é o seu peso, sabendo que sua massa é de 40 quilogramas? • Solução: Sabendo-se que sua massa é de 40 quilogramas e que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2, substituímos na fórmula: P = m x g P = 40 x 10 P = 400 newtons Se em vez de nos pesarmos subindo em pé em uma balança, nos pesássemos na posição hori- zontal, ou seja, deitados, será que a balança indicaria outro valor para o nosso peso? Certamente não. Mas há uma grandeza chamada pressão que depende do peso e que muda dependendo da posição do objeto. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 60 Ciências – Capítulo 6 Podemos perceber pelas figuras anteriores que a área ocupada sobre o chão da balança é menor no primeiro caso do que no segundo. Assim, mesmo o peso sendo o mesmo, a pressão exercida sobre a balança muda pois a pressão é definida da seguinte maneira: Pressão = F ___ A onde F corresponde a força e A corresponde a área ocupadae a unidade da pressão é N/m2. • Exemplo: Calcule o valor da pressão exercida pelo menino do exemplo anterior sobre a base de uma balança de 0,5 m2. • Solução: Sabendo-se que o peso do menino é de 400 Newtons e que a base da balança é de 0,50 m2, substituímos na fórmula: Pressão = F/A Pressão = 400/0,5 Pressão = 800 N/m2 Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 61Ciências – Capítulo 6 Pressão HidrostáticaPressão HidrostáticaPressão HidrostáticaPressão HidrostáticaPressão Hidrostática Se jogarmos um corpo dentro de um vasilhame com água parada, a água exercerá sobre este corpo uma pressão chamada de pressão hidrostática. Para conhecermos a massa do corpo dentro da água basta verifi- carmos qual o deslocamento da água depois que o corpo foi inse- rido na água, pois o corpo desloca- rá água para acomodar-se dentro do recipiente e a água por sua vez exercerá pressão sobre o corpo na tentativa de voltar a sua posição inicial. É essa pressão exercida sobre o casco de submarinos, sobre mergulhadores etc. Quanto maior a profundidade do corpo dentro da água, maior será a pressão hidrostática exercida sobre o mesmo. Podemos definir então como pressão hidrostática a pressão que as moléculas de água exercem sobre uma determinada superfície. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Deslocamento da água 62 Ciências – Capítulo 6 Pressão AtmosféricaPressão AtmosféricaPressão AtmosféricaPressão AtmosféricaPressão Atmosférica A idéia aqui envolvida é a mesma que para a pressão hidrostática, somente diferindo pelo fato de os objetos aqui serem envolvidos pelo ar e não pela água. A pressão atmosférica é menor do que a pressão hidrostática. A existência da pressão atmosférica foi percebida há relativamente pouco tempo. Somente em 1643, Torricelli utilizando um tubo de vidro estreito com uma das extremidades aberta e preenchendo-o com mercúrio e o colocando de pé com uma das extremidades submersa em uma bacia com mercúrio percebeu que o mercúrio descia até 76 centímetros de altura e ali ficava parado dentro do tubo. Ele então concluiu que isso acontecia pois existia uma pressão, a pressão atmos- férica, impedindo que o tubo de vidro esvaziasse todo o seu conteúdo de mercúrio dentro da bacia. Evangelista Torricelli Nasceu em Pisa, Itália em 1608 e morreu em 1647. Foi imortalizado por sua experiência para determinação da pressão atmosférica utilizando uma coluna de vidro e mercúrio. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Mercúrio 76 cm 63Ciências – Capítulo 6 O instrumento inventado por Torricelli chama-se barômetro. Porém os modelos utilizados atualmente são um pouco dife- rentes, normalmente mais práticos para a medida da pressão atmosférica. Como vimos no capítulo anterior, a maior parte dos gases encontra-se na camada da atmosfera mais próxima da superfície, a troposfera. Quando andamos pela rua, estamos o tempo todo envolvidos pelos ga- ses da atmosfera. Assim como dentro da água, quando estamos dentro da atmosfera estamos ocupando o lugar do ar que estava ali anteriormente e portanto o ar tende a fazer pressão sobre nós na tentativa de ocupar o espaço em que estava anteriormente. Quando estamos caminhando podemos imaginar todo o ar que está sobre nós exercendo sua pressão sobre as nossas cabeças. Porém, quando subimos no topo de uma montanha e o ar é menos denso (ar rarefeito), a pressão atmosférica exercida sobre nós também diminui pois a camada de ar sobre as nossas cabeças também está mais leve. Podemos definir então a pressão atmosférica como sendo a pressão que as moléculas de ar exercem sobre uma determinada superfície. Re pr od uç ão Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 64 Ciências – Capítulo 6 DensidadeDensidadeDensidadeDensidadeDensidade Na atmosfera, como discutimos anteriormente, a maior parte do ar atmosférico se encontra próxima à superfície da Terra. Como sabemos que o ar é composto por vários gases, ou seja, pelas moléculas dos vários gases, podemos concluir que existem mais moléculas próximas à superfície do que mais distante dela. Para entendermos melhor essa idéia, vamos observar a figura a seguir. Assim, dizemos que mais próximo à superfície o ar é mais denso (ar comprimido), pois há mais moléculas, enquanto que no topo da montanha o ar é mais rarefeito, pois há menos moléculas. A densidade então é definida como: d = m ___ V onde d corresponde a densidade, m corresponde a massa e V ao volume e a unidade da densidade é dada por g/cm3. • Exemplo: Encontremos o valor da densidade da água sabendo que uma caixa contendo água, cheia com 1.000 g de água, tem volume de 1.000 cm3. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro À medida que a altitude aumenta, a densidade de gases atmosféricos diminui. 65Ciências – Capítulo 6 • Solução: Vamos aplicar os valores do enunciado na fórmula: d = m/V d = 1000/1000 d = 1 g/cm3 Para exemplificar o que foi dito anteriormente, vamos utilizar um balão. Observe a figura. Como podemos ver dentro do balão, as moléculas de ar estão mais afastadas umas das outras do que fora dele. Então podemos dizer que o ar dentro do balão é mais rarefeito do que o ar fora dele. A influência da temperaturaA influência da temperaturaA influência da temperaturaA influência da temperaturaA influência da temperatura sobre a densidadesobre a densidadesobre a densidadesobre a densidadesobre a densidade Quando o ar é aquecido, assim como a maioria dos fluidos, ele torna-se menos denso, pois as moléculas que fazem parte de sua Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 66 Ciências – Capítulo 6 composição ficam mais distantes umas das outras e, dessa maneira, torna-se ainda menos denso e mais leve do que o ar que não foi aquecido. Para entendermos melhor essa idéia, vamos observar o que está acontecendo na figura a seguir. A chama do maçarico do balão aquece o ar interno dele, tornando- o menos denso do que o ar externo. Com isso o ar interno ao balão fica menos denso do que o ar que o circunda fazendo dessa maneira com que ele suba. Ba nc o d e i ma ge ns R ide el 67Ciências – Capítulo 6 1) Por que a camada de gases que envolve nosso planeta não escapa para o espaço cósmico? 2) Qual é o valor da aceleração da gravidade terrestre? 3) Como podemos definir a pressão hidrostática? 4) Como podemos definir a pressão atmosférica? 5) Por que razão um balão sobe? 6) Qual é a influência da temperatura sobre a densidade? 7) Quanto pesaria uma pessoa com 70 quilogramas em Mercúrio, em Marte, em Saturno, em Urano e no Sol? 8) Um carro viaja por uma estrada. Qual é o seu peso, sabendo que sua massa é de 1.000 quilogramas? 9) Calcule o valor da pressão exercida por um cami- nhão de 6.000 quilogramas sobre a base de uma balança de estrada de 20 m2. 10) Encontre o valor da densidade do mercúrio sa- bendo-se que uma caixa contendo mercúrio cheia com 1.380 g tem volume de 100 cm3. PerguntasPerguntas Ba nc o d e i ma ge ns R ide el Ba nc o d e i ma ge ns R ide el/ Jo ão M on ten eg ro 68 Ciências – Capítulo 6 Montanha acima Muito cuidado se você pretende aproveitar suas férias para fazer uma trilha. Principalmente se você pretende se aventurar a escalar uma montanha. Saiba que à medida que a altitude
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