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1 A química e a física são ciências que procuram explicar a matéria, suas interações e suas transformações. A química investiga A estrutura; A composição; As propriedades; As transformações da matéria. A física também se dedica A compreender as propriedades da matéria, mais o foco não está em suas transformações. Como ela interage com a própria matéria e com certos fenômenos, como luz, calor e eletricidade. É toda transformação da matéria que ocorre sem alteração de sua composição química. Não altera a natureza da matéria, podendo alterar a sua forma, tamanho, aparência e/ou estado físico. Exemplo: as mudanças de estado físico (fusão, condensação), quebrar um lápis em vários pedaços. É todo aquele que ocorre com a formação de novas substâncias. Há a formação de substâncias com propriedades diferentes. Geralmente são notadas pela mudança de cor, formação de gases, formação de solido e/ou aparecimento de chama ou luminosidade. Exemplo: reações químicas (ferrugem, fotossíntese e combustão). Propriedades da matéria Propriedades gerais da matéria são aquelas comuns a todo tipo de corpo. A massa e o volume são exemplos, pois são comuns a todos os tipos de corpos, independentemente de sua composição. Propriedades especificas da matéria são aquelas que dependem do material de que é composto a um corpo. A densidade é um exemplo de propriedade específica. A combustão é uma reação química, portanto um fenômeno químico Mudanças de estados físicos são fenômenos físicos 2 Massa A massa é a propriedade relacionada com a quantidade que com corpo possui. A massa dos corpos é medida diretamente por meio de instrumentos chamados balança. A unidade padrão de medida de massa no Sistema Internacional de unidades (SI) é o quilograma (kg). Volume O volume de um copo é a medida do espaço que ele ocupa, o que pode ser determinado pelas suas dimensões. Por exemplo, o volume de um sólido geométrico, como o cubo ou o paralelepípedo, é obtido pela multiplicação das medidas de altura, da largura e da profundidade. No SI, a unidade de medida de comprimento é o metro cúbico (m3). É comum utilizarmos, no dia a dia, as unidades litro (L) e mililitro (mL) para nos referirmos ao volume de um corpo. O volume de 1 metro cúbico corresponde a 1.000 litros ou a 1.000.000 mL. Impenetrabilidade Dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo. Representação esquemática de um recipiente completo de água antes e depois da inserção de um objeto no sistema. Ao colocar uma pedra em um recipiente cheio de água o volume do liquido que vai transbordar equivale ao volume da pedra. É a razão entra a massa e o volume de um corpo, em determinados condições de temperatura e pressão. Matematicamente, a densidade de um corpo ( D ) é o resultado da divisão de sua massa ( M ) por seu volume ( V ). 3 Calculando a densidade Para esclarecer a relação entre massa e volume na determinação da densidade, vamos recorrer a um exemplo: comparar cubos de mesmas dimensões, mas de materiais diferentes. Nas mesmas condições de temperatura e pressão, ao comparar um cubo de madeira com um cubo de ferro de mesmo volume, verificamos que eles apresentam densidades diferentes, pois tem massas distintas. Exemplos: Se um corpo tem a massa de 50 g e um volume de 25 cm ³, quanto vela sua densidade? 50/25 = 2g /cm ³ Se um corpo tem a massa de 20g e um volume de 5cm ³, quanto vale sua densidade? 20/5 = 4g /cm ³ Calcule o valor da massa de um objeto constituído de ouro maciço cuja densidade é igual a 20g /cm ³ a) 5g b) 45g c) 85g d) 300g e) 500g 20 = m/25 – 500g. (Multiplicar a densidade pelo volume= 500g) O cálculo da densidade é feito pela divisão da massa do objeto por seu volume. 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 A densidade dos sólidos e líquidos é expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm ³) Massa/volume = XXXg / cm ³ Densidade e Flutuação Um fenômeno que envolve a densidade dos materiais é a flutuação. Quando um corpo e colocado em um liquido, ele afunda se tiver a densidade maior e flutua se sua densidade for menor. 4 A matéria pode se apresentar em diferentes estados físicos como sólido, liquido e gasoso Propriedades específicas Dureza é a propriedade relacionada à capacidade de riscar e ser riscado. Quando mais duro um sólido, mais difícil é riscar sua superfície. Isso acontece quando as partículas se agrupam de forma muito próxima e organizada na estrutura do sólido. O diamante é o material Mais duro que existe na natureza. Ele também pode ser obtido artificialmente para ser usado para cortar ferro e aço, serrar pedras, polir, moer e raspar diversos tipos de instrumentos, entre outros Procedimentos. A ductilidade e a maleabilidade estão relacionadas com a capacidade que alguns sólidos apresentam de se deformar e não recuperar a forma original quando a força causadora da deformação cessa. Isso é possível porque as partículas não formam estruturas tão organizadas. O cobre é um dos metais mais dúcteis. Prensando e esticando barras de cobre é possível obter fios muito finos. A elasticidade é característica dos sólidos que se deformam, mas recuperam a forma original quando cessa a força causadora da deformação. Se a força aplicada é maior que a força de interação entre as partículas que formam o material, então ele se rompe e não volta à sua forma original. 5 Resistência ou tenacidade é a propriedade dos materiais relacionada com sua capacidade de suportar forças externas sem se romper ou se fraturar. Um corpo sólido formado por ferro é mais resistente do que um formado por argila. As matérias no estado liquido apresentam forma variável e volume constante em determinada temperatura. Na imagem abaixo observe a apresentação esquemática do modelo da organização das partículas em um material liquido como a água. Note o distanciamento e a agitação das partículas Propriedades especificas Volatilidade Associada à facilidade em que ele evapora. Viscosidade Está relacionada com a resistência que um material oferece ao escoamento. Simplificadamente, líquidos com forte atração entre suas partículas apresentam maior viscosidade. Forma e volume Um material em estado gasoso não tem forma nem volume definidos. Possui alta capacidade de expansão em razão da energia cinética elevada.. Quando colocado em um recipiente eles ocupam todo o volume disponível; assim, se o volume do recipiente aumenta eles se expandem; se o volume diminui eles se comprimem. O gás comprimido no taque se expande ao encher o balão. Nos detalhes a representação esquemática do modelo da organização das partículas no estado gasoso no balão e dentro do tanque. Note o distanciamento e a agitação das partículas.
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