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CCE0032 – QUÍMICA GERAL – Professora Camila Pereira Aula 04 – Medidas e Sistema Métrico Unidades de Medida Muitas propriedades da matéria são quantitativas, isto é, associada a números. Quando um número representa uma quantidade medida, as unidades dessa quantidade devem ser especificadas. Dizer que uma caneta é 17,5 não significa nada. Por outro lado, dizer que a caneta possui 17,5 cm caracteriza o seu comprimento. A onça líquida americana é igual a 29,5735295625 mL. Unidades Básicas do Sistema Internacional (SI) Nome Abreviação Significado Exemplo Peta P 1015 1 petawatt (PW) = 1x 1012 watts (W) Tera T 1012 1 terawatt (TW) = 1x 1012 watts (W) Giga G 109 1 gigawatt (GW) = 1x 109 watts (W) Mega M 106 1 megawatt (MW) = 1x 106 watts (W) Quilo k 103 1 quilowatt (kW) = 1x 103 watts (W) Hecto h 102 1 hectowatt (hW) = 1x 102 watts (W) Deca da 10 1 decawatt (daW) = 1x 10 watts (W) Deci d 10-1 1 deciwatt (dW) = 1x 10-1 watts (W) Centi c 10-2 1 centiwatt (cW) = 1x 10-2 watts (W) Mili m 10-3 1 miliwatt (mW) = 1x 10-3 watts (W) Micro 10-6 1 microwatt (W) = 1x 10-6 watts (W) Nano n 10-9 1 nanowatt (nW) = 1x 10-9 watts (W) Pico p 10-12 1 picowatt (pW) = 1x 10-12 watts (W) Femto f 10-15 1 femtowatt (fW) = 1x 10-15 watts (W) Atto a 10-18 1 attowatt (aW) = 1x 10-18 watts (W) Zepto z 10-21 1 zeptowatt (zW) = 1x 10-21 watts (W) O watt (W) é a unidade do SI da potência, que é a taxa em que a energia é gerada ou consumida. A unidade do SI de energia é joule (J); 1 J = 1 kg.m2/s2 e 1 W = 1 J/s. Com as unidades do SI, os prefixos são utilizados para indicar frações decimais ou múltiplos de várias unidades. Por exemplo, o prefixo mili representa uma fração 10-3, um milésimo, de uma unidade; um miligrama (mg) corresponde a 10-3 gramas (g), e assim por diante. Unidades Medidas de Grandezas, Unidades e suas Representações Temperatura → conceito criado para descrever o quente e o frio. ↓ Escalas (baseadas em propriedades de materiais ao aquecer/esfriar). Temperatura 100 0 -273,15 373,15 273,15 0 212 32 -459 C F K Ponto de ebulição da água Ponto de fusão do gelo Zero absoluto K = C + 273,15 C = 5/9 (F – 32) A densidade é definida como a quantidade de massa de uma unidade de volume de uma substância. Por exemplo, a densidade da água é igual a 1,00 g/mL: o grama foi originalmente definido como a massa de 1 mL de água a uma temperatura específica. Densidade 𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 O volume de um cubo é igual ao seu comprimento elevado ao cubo. Assim, a unidade derivada de volume é a unidade do SI de comprimento, m, elevada à terceira potência (m3). Outra unidade usada é o litro (L), que equivale aproximadamente a um decímetro cúbico (dm3), assim: 1 L 1 dm3 ou 1 mL 1 cm3 Volume A análise dimensional é o estudo da utilização consistente das grandezas e suas unidades. Nela, as unidades são multiplicadas ou divididas entre si, junto com os valores numéricos, assim como unidades equivalentes são canceladas. O fator de conversão é uma fração cujo numerador e denominador são a mesma quantidade expressa em unidades diferentes. Por exemplo, 1000 g e 1 kg representam a mesma massa, sendo assim, essa relação nos permite registrar os dois fatores de conversão: ou 1kg 1000g 1000 g 1 kg Conversão de Unidades Assim, na análise dimensional as unidades são multiplicadas da seguinte maneira: 𝐮𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐝𝐚𝐝𝐚 × 𝐮𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐝𝐞𝐬𝐞𝐣𝐚𝐝𝐚 𝐮𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐝𝐚𝐝𝐚 = 𝐮𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐝𝐞𝐬𝐞𝐣𝐚𝐝𝐚 Podemos utilizar o primeiro fator para converter gramas (g) em quilogramas (kg): 200 g × 1kg 1000g = 0,2 kg Já o segundo fator é usado para converter de quilogramas (kg) para gramas (g): 3 kg × 1000g 1kg = 3000 g Conversão de Unidades EXERCÍCIOS 1. Há aproximadamente 1,36 109 km3 de água nos oceanos da Terra. Calcule o volume em litros. 2. A previsão do tempo informa que a temperatura chegará a 31 °C. Determine essa temperatura em K e °F. 3. O etilenoglicol, principal ingrediente dos anticoagulantes, congela a -11,5 °C. Qual é o ponto de congelamento desse composto em K e °F. EXERCÍCIOS 4. Faça as devidas alterações para que os valores se apresentem em unidades do Sistema Internacional (S.I.). (a) 50 g (b) 230 cm (c) 2 mL (d) 3,6 h (e) 4300 mm (f) 4 cm2 (g)25 dm3 (h) 45 min 5. Efetue as seguintes operações respeitando o SI: (a) 92,8 m + 0,0036 km (b) 305,21 mg – 0,12 g (c)24,43 kg / 312,040 g (d) 105,87 cm – 0,5 m (e) 45,92 dam 2,152 m 6. Um pedaço de madeira tem uma massa de 238,3 g e ocupa um volume de 545 cm3. Calcule a densidade em: (a) g/cm (b) kg/m3 (c) mg/L (d) kg/L (e) g/L (f) kg/mL GABARITO EXERCÍCIO 1 1,36 1021 L. EXERCÍCIO 2 304 K e 88 °F. EXERCÍCIO 3 261,6 K e 11,3 °F. EXERCÍCIO 4 (a)0,05 kg; (b) 2,30 m; (c) 2 x10-6 m3; (d) 12960 s; (e) 4,3 m; (f) 0,0004 m2; (g) 0,025 m3; (h) 2700 s; EXERCÍCIO 5 (a) 96,4 m; (b) 0,19 g; (d) 78,29; (d) 0,6 m; (e) 988,2 m2. EXERCÍCIO 6 (a) 0,437 g/cm3; (b) 437 kg/m3; (c) 437000 mg/L; (d) 0,437 kg/L; (e) 437 g/L; (f) 0,000437 kg/mL. REFERÊNCIAS BROWN, Theodore L.; LEMAY JÚNIOR, Harold Eugene; BURSTEN, Bruce Edward;MURPHY, Catharine J; STOLTZFUS, Matthew W. QUÍMICA: A CIÊNCIA CENTRAL. 13. ed. São Paulo: PEARSON EDUCATION DO BRASIL, 2016. FELTRE, Ricardo. Química. 6. ed. – São Paulo: Moderna, 2004.
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