ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO PLASMA Condensado Bose-Einstein Condensado de Fermi Gás de férmions.

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1 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO PLASMA Condensado Bose-Einstein Condensado de Fermi Gás de férmions

2 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

3 propriedade Estado da Matéria SólidoLiquidoGás (Vapor) i)FORMA ii)VOLUME iii) Interação Molecular iv) Exemplos NaCl ZnSO 4 H 2 O Petróleo H 2, CO 2 Ar (puro) Table 9 Muito forte. Moléculas fixas constante Forte. Moléculas ligadas. fraca varia com a forma do recipiente constante varia com a forma do recipiente

4 ESTADOS FÍSICOS PLASMA

5 ☼ Principalmente nas estrelas (altas Temperaturas); ☼ Também a “baixas temperaturas” (sob ação de campos eletromagnéticos). Plasma, é um gás ionizado constituído de elétrons livres, íons e átomos neutros, em proporções variadas.

6 ESTADOS FÍSICOS Condensado Bose-Einstein Gás de quarks Condensado de Férmi

7 As partículas elementares (aquelas que constituem a matéria) possuem uma propriedade eletromagnética denominada SPIN, que determina em que direção eles se orientam num campo eletromagnético.

8 Partículas que possuem spin inteiro

9 Partículas com spin semi-inteiro elétrons quarks prótons nêutrons neutrinos

10 Condensado de Bose- Einstein O condensado é, basicamente, um novo estado da matéria, atingido quando um conjunto de átomos está com um grau de energia baixíssimo, de maneira que eles se comportam e agem como se fossem um único átomo gigante. É por isso que os pesquisadores o chamam de "átomo artificial." http://www.youtube.com/watch?v=dXiQMmqeLOQ

11 Condensado de Bose- Einstein O primeiro condensado deste tipo foi produzido setenta anos após sua previsão, por Eric Cornell e Carl Wieman em 1995, na Universidade de Colorado, usando um gás de átomos de rubídio arrefecido a 170 nanokelvins (nK). http://www.youtube.com/watch?v=2Z6UJbwxBZIhttp://www.youtube.com/watch?v=2Z6UJbwxBZI HE 0K http://www.youtube.com/watch?v=EK6HxdUQm5shttp://www.youtube.com/watch?v=EK6HxdUQm5s BEC

12 Condensado de Fermi O primeiro condensado deste tipo foi produzido em 2004, na Universidade de Colorado. Na experiência que os cientistas fizeram, um gás com 500.000 átomos de potássio foi resfriado até 50 bilionésimos de grau acima do zero absoluto e então submetido a um campo magnético. Esse campo magnético fez com que os férmions se juntassem em pares, de forma semelhante aos pares de elétrons que produzem a supercondutividade

13 Férmions spin SEMI INTEIRO APENAS UM POR ESTADO QUÂNTICO Exemplos: elétrons, prótons, nêutrons, quarks, neutrinos. Bósons spin INTEIRO VÁRIOS POR ESTADO QUÂNTICO Exemplos: fotons, atomos de 4 He, gluons.

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16 ESTADO FÍSICO Depende: pressão ambiente (p) Temperatura do material (T)

17 MUDANÇAS DE ESTADO Dependem: pressão ambiente (p) temperatura do material (T)

18 MUDANÇAS DE ESTADO Para uma dada pressão, cada substância apresenta um ponto de fusão/solidificação e outro de ebulição/evaporação.

19 MUDANÇAS DE ESTADO Se a pressão for constante, então as temperaturas também serão constantes durante a mudança de fase.

20 T ( o C) Q(cal) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE CALOR SENSÍVEL CALOR SENSÍVEL SÓLIDO SÓLIDO + LÍQUIDO LÍQUIDO VAPOR LÍQUIDO + VAPOR CALOR LATENTE TEMPERATURA VARIA!! TEMPERATURA CONSTANTE! TEMPERATURA VARIA!! TEMPERATURA CONSTANTE! TEMPERATURA VARIA

21 QUANTIDADE DE CALOR SENSÍVEL Q = m. C.  T

22 QUANTIDADE DE CALOR LATENTE A quantidade de calor latente que um objeto qualquer deve receber (ceder) para mudar de estado físico depende: Da massa do objeto (m); Do material do qual o objeto é feito (L) Q = m. L onde L é o calor latente do material.

23 Qual a energia necessária para transformar 10g de gelo a -20 o C em vapor d’água, a 110 o C ? Esquentando Esquentando o gelo Derretendo Derretendo o gelo Esquentando Esquentando a água Fervendo Fervendo a água Esquentando Esquentando o vapor d’água Q 1 =m.c.  T Q 1 = 10.0,5.20 Q 1 = 100cal Q 2 = m.L Q 2 = 10.80 Q 2 = 800cal Q 3 = m.c.  T Q 3 = 10.1.100 Q 3 = 1000cal Q 4 = m.L Q 4 = 10.540 Q 4 = 5400cal Q 5 = m.c.  T Q 5 = 10.0,48.10 Q 5 = 48cal T ( o C) Q(cal) SÓLIDO SÓLIDO + LÍQUIDO LÍQUIDO VAPOR LÍQUIDO + VAPOR Q = 7348 cal

24 EXERCÍCIOS

25 Sistema Térmicamente Isolado

26 O UNIVERSO É UM SISTEMA TERMICAMENTE ISOLADO!

27 Sistema Térmicamente Isolado

28 Dizemos que o calorímetro ideal é aquele que tem CAPACIDADE TÉRMICA desprezível (próxima a zero!) Cobertura METÁLICA

29 Num Sistema Térmicamente Isolado A Energia Térmica se Conserva

30 Sistema Térmicamente Isolado  Q = 0 Energia Térmica se conserva Q 1 + Q 2 +... + Q n = 0

31 Ex. Num calorímetro ideal misturam-se 200g de água a 0 o C com 250g de um determinado líquido a 40 o C, obtendo- se o equilíbrio a 20 o C. Qual o calor específico do líquido, em cal/g. o C?

32 ...e quando misturamos substâncias em fases distintas?

33 (FUVEST) Um cubo de gelo com massa de 30g, à temperatura de 0,0ºC é colocado num copo contendo 70g de água a 20,0ºC. A temperatura final do sistema será de aproximadamente (desprezar perdas de calor para o copo e para o ambiente).

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