7º Ano: Resumo para o 2º Teste

Processos de separação:

Para separar os constituintes de uma mistura pode-se recorrer a diferentes processos de separação. Os processos de separação permitem separar diferentes substâncias que inicialmente foram juntas, mantendo as suas propriedades características.

Processos de separação de misturas heterogéneas:

Filtração: processo que permite separar partículas sólidas que se encontram em suspensão num líquido ou numa solução. Utiliza-se um papel de filtro adequado, que permite reter as partículas sólidas, estas constituem o resíduo.
A solução que atravessa os poros do papel de filtro designa-se por filtrado.

Exemplos: Separar água e grãos de pimenta
Separar água e café moído

Decantação: processo físico que permite separar um sólido depositado no fundo de um recipiente que contém um líquido. Na decantação transfere-se o líquido de um recipiente para o outro com o auxílio de uma vareta.

Exemplo: Separar areia grossa e água.

Decantação em funil: processo que permite separar dois ou mais líquidos imiscíveis (que não se misturam), com base na diferença de densidades dos líquidos, para tal utiliza-se um funil de decantação.

Exemplo: Separar água e azeite

Centrifugação:processo que permite separar, com maior rigor, partículas sólidas de pequenas dimensões que se encontram em suspensão num líquido, por acção de uma centrifugadora (esta realiza um movimento de rotação a alta velocidade).

Exemplos : Enxofre em pó em suspensão na água
Cinza em suspensão em água

Peneiração: processo que permite separar as misturas sólidas formadas por constituintes cujos “grãos” têm diâmetros diferentes, para tal utilizam-se as peneiras.

Exemplos: Separar farelo da farinha
Separar areia de cascalho

Separação magnética: processo utilizado quando um dos componentes da mistura apresenta propriedades magnéticas, ou seja é atraído através do uso de um íman. O íman separa sólidos magnéticos dos não magnéticos.

Exemplo: Separar uma mistura de limalha de ferro e farinha;

Processos de separação de misturas homogéneas:

Ebulição do solvente: processo usado para recuperar um sólido (soluto) dissolvido numa solução, por meio da ebulição do solvente.

Exemplo: água e açúcar.

Cristalização:processo que consiste na evaporação lenta do solvente, à temperatura ambiente, permitindo a recuperação do soluto sob a forma de cristais.

Exemplo: Evaporação lenta de uma solução de Sulfato de cobre em água com formação de cristais.

Cristais de Sulfato de Cobre




Destilação simples:processo que permite separar dois líquidos miscíveis com pontos de ebulição diferentes. O líquido de menor ponto de ebulição evapora primeiro, condensando de seguida, separando-se assim do outro líquido.

Exemplo: destilação do vinho (obtenção da aguardente).

Esquema de montagem:
Destilação fraccionada: processo usado para separar dois ou mais líquidos miscíveis com pontos de ebulição muito próximos.

Exemplo: separar os diferentes constituintes do petróleo bruto nas torres petroquímicas.


Esquema de montagem:

Cromatografia: processo que permite identificar os diferentes componentes dissolvidos numa solução. Baseia-se no facto dos diferentes solutos, serem arrastados com velocidades diferentes ao longo de uma tira de papel adequado (fase estacionária), embebida numa determinada mistura de líquidos (fase móvel à qual se chama eluente).

Exemplo: separação dos diferentes componentes da tinta de um marcador.




Transformações Físicas e transformações Químicas:

Transformações Físicas:
-Ocorrem sem formação de novas substâncias, apenas se alteram algumas propriedades físicas das substâncias envolvidas.
Exemplos: rasgar uma folha de papel, serrar madeira, esmagar bolachas, quebrar um vidro, evaporação da água….

Transformações Químicas:
Ocorrem com a formação de novas substâncias, com propriedades completamente diferentes das iniciais.
Exemplos: fósforo a arder, folhas verdes a amarelecer, digestão dos alimentos, queimar madeira…


As transformações químicas podem ser provocadas por:

-Acção do calor (termólise);
-Acção da luz (fotólise);
-Acção mecânica;
-Acção da corrente eléctrica (electrólise);
-Junção de substâncias.


*Reacção Química

Reacção Química: é outro nome que se pode dar a uma transformação química.

-Aos materiais entre os quais se dá a transformação química (substâncias que reagem) chamamos reagentes.
-Aos materiais que se formam a partir da transformação (produtos finais) designamos por produtos da reacção.

Esquema de uma reacção:

Exemplo:
Esquema de palavras da electrólise da água:

Nota: Entre parêntesis indicam-se os estados físicos (sólido, liquido ou gasoso) das substâncias que entram no sistema reaccional.

Energia:

A energia é só uma, embora se qualifique de várias maneiras diferentes.
Não está associada apenas à existência de actividade.
É uma propriedade de todos os corpos, que se manifesta de diferentes formas.


*Formas fundamentais de Energia:

Existem duas formas fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial.

- Energia cinética: é a energia que está associada ao movimento dos corpos.
Representa-se simbolicamente por Ec.
Exemplos: moinho de vento em movimento, ciclista em movimento, ….

- Energia potencial: Energia armazenada num sistema.
Não é associada ao movimento.
Representa-se simbolicamente por Ep.

A energia potencial pode manifestar-se de três modos.

Factores de que depende a energia cinética:
- da massa (m)
-do valor da velocidade com que o corpo se desloca (v)

Factores de que depende a energia potencial gravítica de um corpo:
- da massa
- da altura a que o corpo se encontra.

Unidades da energia:
*Unidades Sistema Internacional (SI) : joule ( J )
*Outras unidades: caloria (cal)

*Relação entre a caloria e o joule:

Fontes Primárias e Fontes Secundárias de energia:

*Fontes Primárias de Energia: são fontes naturais directamente utilizáveis.
Exemplos: Sol, Carvão, Água, Vento, Petróleo bruto

*Fontes secundárias de Energia: são fontes que fornecem energia a partir de fontes primárias, após transformações.
Exemplos: Electricidade, Gás butano, Gasolina, Gasóleo.


- Combustíveis Fósseis:
Formam-se através da decomposição muito lenta (milhões de anos), das plantas e dos animais dando origem à formação de reservas de energia que se acumulam quer na Terra quer no mar.
O carvão, o petróleo e o gás natural são exemplos de combustíveis fósseis.

-Existem ainda os combustíveis nucleares, nomeadamente o urânio....

-Fontes de Energia Não Renováveis e Fontes de Energia Renováveis:

Fontes de Energia Não Renováveis:
- São fontes de energia que se esgotam, pois o ritmo a que são consumidas é muito superior ao tempo que a natureza necessita para repô-las.
É o caso do petróleo, do carvão, do gás natural e outros…

Fontes de Energia Renováveis:
-São fontes que estão em constante renovação, ou seja, não se esgotam e podem ser continuamente utilizadas pelo ser humano.

Alguns Exemplos:
Energia solar: Energia proveniente do sol;
Energia geotérmica:Energia proveniente do calor da Terra.
Energia das marés:Energia associada às marés.
Energia da biomassa:Energia proveniente da matéria orgânica em decomposição.
Energia hídrica: Energia associada ao movimento da água.
Energia do biogás:Energia proveniente dos detritos animais e vegetais.
Energia eólica:Energia proveniente do vento.

• No esquema estão representados apenas alguns exemplos....

9ºAno - Resumos para o 2º Teste

Forças e os seus efeitos

Uma força é toda a causa capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou ainda de lhe causar deformações. É uma grandeza vectorial e uma manifestação de energia.

Resultante de um sistema de forças

Chama-se força resultante à força que por si só substitui todas as forças que actuam num corpo. Corresponde à soma de todas as forças.

Como se somam forças?

1. Começas por representar um dos vectores.
2. Depois, na extremidade do primeiro vector, inicias a representação do segundo.
3. Finalmente, unes a origem do primeiro vector com a extremidade do segundo, para obteres o vector soma.

A intensidade da força resultante calcula-se de diferentes formas:

1. Forças com a mesma direcção e sentido

Quando as forças têm a mesma direcção e sentido, a força resultante tem a mesma direcção e sentido e a sua intensidade é igual à soma das intensidades das forças que actuam.


2. Forças com a mesma direcção e sentidos contrários

Quando as forças têm a mesma direcção e sentidos contrários, a força resultante tem a mesma direcção, sentido da força de maior intensidade e a sua intensidade corresponde à diferença das intensidades das forças que actuam.



3. Forças com direcções perpendiculares

Quando as forças têm direcções perpendiculares, a direcção da força resultante é oblíqua à direcção das forças componentes do sistema, e obtém-se por aplicação da regra do paralelogramo ou da regra do triângulo de Stévin. A sua intensidade calcula-se pelo teorema de Pitágoras.

1ª lei de Newton (Lei da Inércia)

Inércia: Por si só, um corpo não é capaz de alterar o seu estado de repouso ou de movimento rectilíneo e uniforme. A inércia de um corpo é uma medida da oposição que o corpo oferece às alterações do estado de repouso e de movimento a que fica submetido. Um corpo em movimento rectilíneo e uniforme tende a continuar em movimento rectilíneo e uniforme; um corpo em repouso tende a continuar em repouso.

1ª lei de Newton: Qualquer corpo permanece no estado de repouso ou de movimento rectilíneo uniforme se a resultante das forças que actuam sobre esse corpo for nula.

- A massa de um corpo é uma medida da inércia desse corpo.
- Quanto maior for a massa do corpo, maior vai ser a sua inércia, mais difícil se torna alterar a sua velocidade.

2ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica

Lei Fundamental da Dinâmica ou 2ª Lei de Newton: A força resultante do conjunto das forças que actuam num corpo é directamente proporcional à massa do corpo e à aceleração adquirida por este. A aceleração tem a mesma direcção e o sentido da resultante de forças.

A aceleração que o corpo adquire, depende de duas variáveis:

- da resultante das forças aplicadas no corpo.
- da massa do corpo.
- Para a mesma intensidade de força resultante, quanto maior for a massa do corpo, menor será o valor da aceleração por ele adquirida.
- Para uma mesma massa, quanto maior for a intensidade da força resultante aplicada no corpo, maior será o valor da aceleração por ele adquirida.

Força de colisão

É a força que o obstáculo exerce no veículo durante a colisão. É esta força que faz a velocidade passar do valor inicial, que tinha no inicio da colisão para o valor final que é zero.
A intensidade da força de colisão calcula-se por:

A intensidade da força de colisão é tanto maior quanto:

- maior for a massa do veículo;
- maior for a velocidade do veículo no momento da colisão;
- menor for o tempo da colisão.

3ª Lei de Newton (Lei da Acção-Reacção)

Lei da Acção-Reacção: Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá deste uma força da mesma intensidade, mesma direcção e sentido oposto à força que aplicou em B. Estas forças estão aplicadas em corpos diferentes.

Forças de atrito

Considera um bloco em movimento sobre uma mesa.

Quais são as forças que estão a actuar no bloco?

são forças de contacto que se opõem ao movimento de um corpo e que resultam da interacção entre o corpo e a superfície de contacto.

A intensidade das forças de atrito depende:

- da massa do corpo (quanto maior for a massa do corpo maior será a intensidade da força de atrito);
- da natureza das superfícies em contacto (quanto mais rugosas forem as superfícies de contacto mais intensa será a força de atrito);
- não depende da área da superfície em contacto.

* As forças de atrito existem quando os corpos se movem não só sobre uma superfície sólida, mas também, no ar e nos líquidos.

* Para uma mesma situação, a força de atrito de escorregamento é sempre maior do que a força de atrito de rolamento.

* Embora o atrito seja “contra o movimento”, existem situações em que ele é prejudicial (para as dobradiças das portas, para o vaivém penetrar na atmosfera terrestre, etc.) e outras que em é útil (para caminharmos com segurança no dia-a-dia e na prática de desporto, para as rodas dos automóveis rodarem e não deslizarem, para acender um fósforo, etc.)

* Podemos reduzir o atrito, substituindo o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento, utilizando lubrificantes, alcatroando as estradas, etc….

Momento de uma força

Momento de uma força : é uma grandeza física vectorial que informa acerca do efeito rotativo de uma força.

Quanto maior for o momento de uma força, maior é o seu efeito rotativo.

O valor do momento de uma força depende da:

- intensidade da força exercida (quanto maior for a intensidade da força exercida, maior é o efeito rotativo logo maior é o valor do momento de uma força);

- distância entre a linha de acção da força e um ponto ou eixo em relação ao qual o sistema roda, medida na perpendicular (quanto mais longe do eixo de rotação se aplicar a força, maior será o efeito rotativo da força e consequentemente, maior será o valor do momento da força);

- do ângulo da linha de acção da força em relação ao eixo de rotação (o efeito rotativo de uma força é máximo quando a força actua perpendicularmente ao eixo de rotação).

Caso particular do balancé

1ºcaso: Forças que originam efeitos rotativos em sentidos contrários

Se o balancé está em equilíbrio, é porque o efeito rotativo de um lado é igual ao efeito rotativo do outro lado, ou seja,

Assim,

O momento resultante obtém-se pela subtracção das intensidades dos momentos das forças.

Conclusão:

O sistema está em equilíbrio porque os momentos em cada um dos lados da tábua são iguais e, como estão a actuar em sentidos de rotação opostos (cada uma induz a tábua a girar para um sentido diferente), os momentos anulam-se.

2ºcaso: Forças que originam efeitos rotativos no mesmo sentido

Quando uma das forças que actuam no sistema produz um efeito rotativo de sentido contrário ao efeito produzido pela outra, a intensidade do momento resultante do sistema obtém-se, subtraindo as intensidades dos momentos de cada uma das forças componentes.

Na situação (i) as forças actuam com o efeito rotativo no mesmo sentido, no sistema.

Para a situação (i):

Quando as forças que actuam no sistema contribuem para que este rode num único sentido, a intensidade dos momentos das forças somam-se.

Na situação (i) + (ii), há efeitos rotativos gerados em sentidos opostos, mas como o sistema está numa situação de equilíbrio, o momento resultante é zero.

Binário

Binário: é um sistema constituído por duas forças com a mesma intensidade, direcções paralelas, sentidos opostos e as suas linhas de acção devem estar sempre separadas de uma distância d.

Exemplos: Abrir / fechar uma torneira; abrir / fechar um frasco; rodar um volante


Como calcular o momento de um binário?


O momento do binário é a soma do momento de cada uma das forças que o constituem.

Uma vez que as forças que constituem um binário têm sempre intensidades iguais e estão separadas por uma igual distância em relação ao ponto de rotação do sistema, podemos dizer que:

- Para a mesma intensidade das forças que constituem o binário, quanto maior for a distância entre as suas linhas de acção, maior é o efeito rotativo do binário.

Pressão

Significado físico de 1 Pa: é a pressão que uma força de intensidade 1N exerce sobre uma superfície de um metro quadrado.


Outra unidade de pressão:

Impulsão

Peso real: corresponde ao peso do corpo medido no ar.

Peso aparente: corresponde ao peso do corpo, quando o corpo se encontra mergulhado num fluído. Nestas circunstâncias, o corpo aparenta ter uma intensidade do peso inferior ao valor medido no ar.

Qualquer corpo colocado no interior de um fluido (líquido ou gasoso) fica submetido à acção de duas forças verticais, mas de sentidos contrários:

Lei de Arquimedes: Qualquer corpo mergulhado, total ou parcialmente, num fluído (líquido ou gás), fica sujeito a uma força vertical, dirigida de baixo para cima e cuja intensidade é igual ao valor do peso do volume do fluído deslocado.

O valor da impulsão de um fluido pode ser determinado:

- pela diferença entre os valores do peso real do corpo, Preal, e do peso aparente, Paparente :

- pelo valor do peso do volume do fluído deslocado:

A intensidade da força de impulsão depende :

- do volume do corpo (quanto maior for o volume do corpo, maior será o valor da força de impulsão);

- da massa volúmica do fluido (quanto maior for a massa volúmica do fluido, maior será o valor da força de impulsão);

- não depende do peso do corpo.