COMO MONTAR UMA PILHA...

COMO MONTAR UMA PILHA...

Um pouco de história pilha elétrica foi inventada pelo físico
italiano Alessandro Volta em 1800. A sua pilha original não tinha a
disposição indicada na figura anterior.

Era composta do seguinte modo: um disco de cobre, sobre ele um disco
de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído em água, depois um disco
de zinco, sobre este, outro disco de feltro embebido em ácido
sulfúrico diluído, depois outro disco de cobre, e assim
sucessivamente. Esses discos eram colocados um sobre o outro de
maneira a formar uma pilha. Daí se originou o nome que até hoje se
conserva para esses geradores.

QUE TAL UMA PILHA DE LIMÃO? INTERESSANTE NÃO? Veja ...
 
Materiais necessários: 3 limões, 3 moedas de cobre (5 cêntimos), 3 parafusos zincados (ou rebites), 4 cabos elétricos com terminais de crocodilo, 1 LED, 2 etiquetas autocolantes.

Ferramentas necessárias: Lápis, Faca, Multímetro.

Para mais informações:

http://www.jorgeneto.eprofes.net/pilhas.htm
<http://www.jorgeneto.eprofes.net/Fotos/Pilha/esquema-pilha-volta.gif>

Yago Schmmit – 55 – 2 ano C - Batel



TRANSFERÊNCIA DE CALOR E EQUILÍBRIO TÉRMICO

Esta pesquisa tem o objetivo de verificar como ocorre a transferência espontânea de calor entre objetos que estão em contato um com o outro. Verificamos que esta transferência acontece sempre do objeto mais quente para o objeto mais frio. Quando isto ocorre, os dois objetos ficam com a mesma temperatura. Este efeito é chamado de Equilíbrio Térmico.

A transferência de calor entre objetos está presente em diversos momentos de nossa vida. Podemos sentir sua presença todos os dias na cozinha de nossas casas quando preparamos nossos alimentos ou quando esperamos que ele resfrie para que possamos comer. Neste momento, o alimento esfria e fica na mesma temperatura do ambiente e a este fenômeno chamamos de equilíbrio térmico.

            Podemos dizer que ocorreu troca de calor entre os dois corpos até que ambos atinjam a mesma temperatura. A cozinha esquenta por que recebeu o calor dos objetos que foram aquecidos em seu interior.

Guilherme Jorge Magnoler - 28 - 2C - Batel

Fonte: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/8924/transfer%C3%AAncia%20de%20calor%20e%20equeil%C3%ADbrio%20t%C3%A9rmico.pdf?sequence=1

MOTOR ELÉTRICO - Uma aplicação muito útil de eletricidade e magnetismo

Motor elétrico é um maquina destinada a converter energia elétrica em energia mecânica. É o mais utilizado de todos os motores elétricos, pois combina a facilidade de transporte, economia, baixo custo, limpeza e simplicidade de comando. São maquinas de fácil construção e fácil adaptação com qualquer tipo de carga.

As máquinas que atualmente conhecemos não produzem energia, elas convertem outros tipos de energia em energia mecânica para que possam funcionar. Assim como já dizia Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. Ou seja, nada pode ser criado do nada, apenas transformado de algo já existente. Um exemplo disso é o liquidificador. Ele converte a energia elétrica em energia mecânica para que possa processar os alimentos.

Hoje, em face de grande necessidade de se poupar a camada de ozônio da emissão de gases poluentes, os motores elétricos estão sendo largamente utilizados em veículos automotores com o intuito de economizar energia e poupar o meio ambiente. Gases poluentes, como o dióxido de carbono que é liberado dos escapamentos dos veículos automotores e das chaminés das fábricas, têm um grande poder de destruição na camada de ozônio.

O funcionamento dos motores elétricos esta baseado nos princípios do eletromagnetismo, mediante os quais, condutores situados num campo magnético e atravessados por corrente elétrica, sofrem a ação de uma força mecânica, força essa chamada de torque.

Existem vários tipos de motores elétricos, dos quais os principais são os de corrente continua e de corrente alternada. Os motores de corrente continua são mais caros, pois é necessário um dispositivos que converte a corrente alternada em corrente contínua. Já os motores de corrente alternada são mais baratos e os mais utilizados, pois a energia elétrica é distribuída em forma de corrente alternada, reduzindo assim seu custo.

Corrente contínua possui fluxo continuo e ordenado de elétrons sempre na mesma direção.

Corrente alternada é uma corrente cuja magnitude e direção varia ciclicamente. Ou seja, há variação de corrente elétrica, ao contrário da corrente contínua.

Acima está a figura de um esquema simplificado de um motor elétrico. Ele possui um imã que produz um campo de indução magnética, um cilindro onde estão os condutores e fios que são ligados a um gerador.



Vitor Cassaniga - 54 - 2C - Batel

Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/eletricidade-acionamento-motores-eletricos.htm

BÚSSOLA DE COPO D'ÁGUA - Uma bússola de construção simples

As propriedades básicas observadas em materiais magnéticos são explicadas pela existência de dois pólos diferentes no material. A esses pólos se dão os nomes de pólo norte e sul. Pólos de mesmo tipo se repelem e pólos de tipos opostos se atraem. A esta configuração de dois pólos dá-se o nome de "dipolo magnético". O dipolo magnético é a grandeza que determina quão forte é o ímã e sua orientação espacial pode ser representada por uma flecha que aponta do pólo sul para o pólo norte.

Para cada material, a interação entre seus átomos constituintes determina como os dipolos magnéticos dos átomos estarão alinhados. Sabe-se que dois dipolos próximos e de igual intensidade anulam seus efeitos se estiverem alinhados anti - paralelamente; somam seus efeitos se estiverem alinhados paralelamente.

A detecção se dá na forma de alinhamento, ou seja, a agulha da bússola é um pequeno ímã e como os ímãs podem ser atraídos ou repelidos por outros ímãs ou por campos magnéticos próximos. Logo, quando uma bússola é posta na presença de um campo magnético, a atração e a repulsão se manifestam simultaneamente, na forma de rotação parcial ou completa desta agulha em relação à sua posição anterior. Ou seja, a agulha alinha-se com o campo detectado.

Para construirmos uma bússola de copo d'água, magnetizamos uma agulha de costura e a colocamos para boiar num copo d'água, com o auxílio de um pedaço de papel.

Como todas as bússolas, esta também precisa ter sua agulha livre para girar e apontar na direção do campo detectado e por esse motivo ela foi posta para boiar sobre a água.

As bússolas normalmente tem uma de suas extremidades pintada de vermelho, que aponta aproximadamente para o pólo norte geográfico da Terra. O norte magnético da Terra não coincide com o pólo norte geográfico: são praticamente opostos (figura abaixo). Logo, podemos concluir que a ponta pintada de vermelho das bússolas é o pólo norte magnético da agulha, que aponta para o pólo sul magnético terrestre.

Para descobrir a polaridade com que foi magnetizada a agulha de sua bússola, é preciso que se saiba de antemão onde está localizado o norte geográfico da Terra. Se sua bússola está voltada para a direção norte-sul geográfico, a extremidade que está voltada para o norte geográfico terrestre, será o pólo norte magnético de sua agulha.

Felipe Reinhardt de Azevedo - 19 - 2C - Batel

Fonte: http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele16.htm

o DISSIPAÇÃO DE ENERGIA TÉRMICA - A perda de energia em fenômenos térmicos.

Durante o aquecimento de um material, ocorre dissipação de energia térmica.

O que determina a temperatura de um material é a quantidade de energia térmica que o material possui. Fornecendo mais energia térmica para o material, sua temperatura aumenta.

Exemplo: a chama de uma vela é uma fonte contínua de energia térmica enquanto a vela estiver acesa. Então, se colocamos um objeto próximo à chama ou na chama da vela, este objeto está recebendo energia térmica continuamente. Portanto sua temperatura deveria aumentar continuamente enquanto houver fornecimento de energia térmica para o objeto. No entanto, se colocamos um pedaço de ferro na chama de uma vela, a temperatura do pedaço de ferro não aumentará continuamente, pois se isso ocorresse aconteceria a fusão do ferro, assim como ocorre a fusão do gelo quando sua temperatura aumenta além de zero graus Celsius.

 O que acontece é que sempre que houver desequilíbrio de temperatura, a energia térmica se propagará de um lugar de maior temperatura para um lugar de menor temperatura. É por isso que a barra de ferro colocada na chama da vela não se aquece continuamente, pois a energia térmica se dissipa pelo ambiente que possui uma temperatura menor que o ferro aquecido.

Rebeca Rosa Ribeiro - 46 - 2C - Batel

Fonte: http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/fte09.htm

PRODUÇÃO DE CALOR POR COMBUSTÃO

Pode-se obter energia térmica por pelo menos três formas: por atrito, resistência elétrica e combustão.

Na combustão ou queima de materiais ocorre a transformação de energia química em energia térmica.

Exemplo: a queima do gás no fogão de cozinha.

Na queima de materiais há liberação de calor porque os gases que resultam da combustão estão numa temperatura muito maior que a do meio ambiente. Há propagação de energia térmica dos gases para todo o ambiente ao seu redor devido a essa diferença de temperatura.                                         

Para absorver a maior quantidade possível de calor, coloca-se um objeto que se deseja aquecer diretamente em contato com os gases produzidos pela combustão.

  

Rebeca Rosa Ribeiro - 46 - 2C - Batel

Fonte: http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/fte12.htm

Estados Físicos da matéria

Uma vez que os fenômenos da termologia são interpretados pelo grau de agitação térmica de átomos ou moléculas de um corpo, é conveniente relembrar os estados físicos que ela pode apresentar.

            Sempre que se fala nos estados físicos da matéria, pensa-se em sólido, líquido e gasoso. O que normalmente não se percebe é que, para cada estado físico de uma substancia, estão associadas quantidades diferentes de energia.

            No estado sólido há pouca mobilidade dos constituintes da matéria e, consequentemente, menor energia associada a ele. Em líquidos há maior mobilidade dos constituintes da matéria e, portanto, maior energia que no estado sólido. No estado gasoso os constituintes da matéria ocupam todo o volume que os contém. O gás apresenta mobilidade bem maior, cujas restrições estão apenas nas colisões entre partículas e nas colisões das partículas com as paredes do recipiente.

Mudança de Estado Físico:

             Quando se aquece um sólido, transfere-se energia térmica para ele. Essa energia faz a temperatura elevar-se até o sólido começar a derreter. Enquanto houver duas fases de matéria (sólida e líquida), a temperatura não se modifica. Somente após o derretimento completo do corpo ocorre novo acréscimo de temperatura. Caso a transferência de energia térmica para o corpo continue, sua temperatura eleva-se até o líquido transformar-se em vapor. Retirando-se energia térmica do corpo, no estado gasoso, obtém-se o processo inverso. Cada processo que envolve mudança de estado físico recebe uma denominação:







Gabriella Eduarda Jacomel - 25 - 2C - Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco.

DILATAÇÃO E CONTRAÇÃO - A variação de volume dos materiais quando submetidos à variação de temperatura

Você já reparou que entre os azulejos da cozinha, do banheiro, etc., há um espaço entre um e outro? Qual é o motivo disso?

            Quando a pessoa assenta os azulejos, deve deixar certo espaço entre eles, porque ocorre aumento de temperatura, por exemplo, na mudança de inverno para verão. Sem o espaço, o azulejo pode trincar, em razão da dilatação térmica.

            Dilatação térmica é o aumento do comprimento, superfície ou volume de um corpo, por meio do aumento de temperatura.

            Cada material tem maior ou menor facilidade para dilatar-se. A propriedade que mostra essa diferença é o coeficiente de dilatação, uma constante que representa a dilatação sofrida pelo corpo por unidade de comprimento e temperatura.

            O aumento de temperatura dilata as dimensões dos corpos e substâncias. Os gases, quando submetidos ao calor, se expandem mais do que os sólidos e líquidos.

            Todos os corpos existentes na natureza, sólidos, líquidos ou gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica. O processo de contração e dilatação térmica dos corpos ocorre em virtude do aumento ou diminuição do grau de agitação das moléculas que constituem os corpos. Ao aquecer um corpo, por exemplo, ocorrerá um aumento na distancia entre suas moléculas em conseqüência da elevação do grau de agitação das mesmas. Esse espaçamento maior entre elas se manifesta através da expansão das dimensões do corpo, as quais podem ocorrer de três formas: linear, superficial e volumétrica. O contrário ocorre quando os corpos são resfriados. Ao acontecer isso, as distancias entre as moléculas são diminuídas e em conseqüência disso há diminuição nas dimensões do corpo.

Gabriella Eduarda Jacomel - 25 - 2C - Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco.

http://www.brasilescola.com/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm

PROPAGAÇÃO DE CALOR POR IRRADIAÇÃO - Transferência de calor através de ondas eletromagnéticas

             Irradiação é a propagação do calor na forma de ondas ou radiações eletromagnéticas, denominadas infravermelhas, da mesma natureza da luz, porém invisíveis. O Sol é a maior fonte de ondas infravermelhas que chegam à Terra.

            Todos os corpos irradiam calor, desde que estejam em temperatura maior que zero absoluto. Quanto maior a temperatura do corpo, mais calor irradia. Percebe-se isso facilmente pela aproximação do objetos incandescentes como um aquecedor elétrico ou o filamento de uma lâmpada ou brasa.

            O aquecimento de um corpo por irradiação esta associado à sua cor e à natureza de sua superfície. Isso acontece porque, dependendo da cor da superfície, uma parcela maior ou menor da energia incidente é absorvida, e o restante, refletido. Apenas o calor absorvido aquece o corpo. As superfícies claras e polidas absorvem menos calor do que as escuras e foscas.

            A irradiação é a única forma de propagação de calor que não depende de meio material para sua transferência. Pode, portanto, ocorrer no vácuo. A irradiação é o processo de transmissão de calor através do espaço, por meio de ondas denominadas eletromagnéticas. Tanto o calor do Sol, como de uma lâmpada ou lareira, chega a nós através de ondas eletromagnéticas.

Gabriella Eduarda Jacomel - 25 - 2C - Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco.

PROPAGAÇÃO DE CALOR POR CONVECÇÃO - Transferência de calor através do transporte de matéria

A convecção acontece na matéria em movimento. Quando um líquido ou gás é aquecido, sua densidade diminui e a tendência é subir para a atmosfera, enquanto a parte da substância que não estava em contato com a fonte de calor continua com a mesma densidade e tende a descer. Desse modo, forma-se uma corrente por convecção. Ao esquentar água numa panela, por exemplo, haverá uma diferença de temperatura entre a parte da água mais próxima da fonte de calor e a que está mais afastada. A água aquecida tem densidade menor e sobe, e a parte da água que está em cima desce, num ciclo ininterrupto. Se a chama continuar acessa, começa-se a notar a formação de bolhas e o movimento mais rápido e desordenado da água, à medida que a temperatura aumenta. Ocorre então a ebulição e, durante esse processo, a temperatura permanece constante.

            No interior da geladeira há corrente de convecção, pois os alimentos (temperatura maior) vão perdendo calor para o interior da geladeira (temperatura menor). Assim, ao perderem calor, diminuem a temperatura. O ar quente ao redor dos alimentos sobe por convecção e empurra o ar frio para baixo para estabelecer o equilíbrio térmico (mesma temperatura interna). Quando se abre a geladeira, o ar em seu interior é mais frio do que o ar do ambiente e desce.

            A convecção ocorre nos fluidos (líquidos e gases) e não no vácuo. Na convecção ocorre transporte de matéria e energia, em função da diferença de densidade entre os fluidos quente e frio, que se processa preferencialmente na vertical.

Gabriella Eduarda Jacomel - 25 - 2C - Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco

PROPAGAÇÃO DE CALOR POR CONDUÇÃO - Transferência de calor através de materiais

Condução é o processo pelo qual a energia se propaga por meio de choques entre moléculas sem o transporte de matéria. Acontece principalmente com sólidos.

A condução acontece quando o calor é transmitido através de um sólido, por exemplo: colocar no fogo uma panela de metal com cabo metálico. Mesmo não estando em contato direto com o fogo, o cabo da panela também se aquece. Ao receber calor, as partículas que compõem o fundo da panela passam a ter maior energia cinética e, com isso, agitam-se. A agitação das partículas faz umas colidirem com as outras e, assim, todas as partículas da panela têm sua energia cinética aumentada. Como a temperatura é tão maior quanto maior a energia cinética das partículas, algum tempo após o contato com o fogo, não só o fundo da panela estará aquecido, mas a panela inteira.

            A condução aconteceria, também, se o cabo da panela fosse de madeira ou de plástico. Nos metais, porém, a condução do calor ocorre mais facilmente, por isso eles são bons condutores. Madeira e plástico são maus condutores de calor. Essa diferença, “bons” ou “maus” condutores de calor, está no coeficiente de condutibilidade térmica, que indica a capacidade de condução do calor. Essa distinção explica o porquê de, ao tocar um objeto metálico, tem-se a sensação de frio, ao passo que não se experimenta o mesmo com um objeto de madeira, ambos à mesma temperatura. A diferença não é de temperatura, mas de sensação, em virtude de as condutibilidades térmicas dos materiais serem diferentes.

            A grandeza física que indica se uma substancia conduz bem ou mal o calor é a condutividade térmica.

Gabriella Eduarda Jacomel - 25 - 2C - Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco.

Diferença entre CALOR e TEMPERATURA

        A termologia está presente em muitos momentos da vida, porém muitas vezes nem nos damos conta disso. Alguns conceitos físicos podem nos ajudar a entender um pouco mais da termologia presente no cotidiano.

          Calor e Temperatura são dois conceitos bastante diferentes e que muitas pessoas acreditam ser a mesma coisa.

          Temperatura é uma grandeza física que mede, por meio de termômetros, o grau de agitação térmica de átomos ou moléculas de um corpo. Em geral, a temperatura maior é dita mais quente. Pode-se dizer, portanto, que a temperatura está ligada à maior ou à menor energia cinética das partículas que constituem um corpo: quanto maior a energia, maior a temperatura. A unidade de medida de temperatura no Sistema Universal é o Kelvin (K).

          Calor é uma forma de energia em trânsito, ou seja, nenhum corpo pode conter calor. Só há calor quando há transferência de energia; só há transferência de energia quando há diferença de temperatura entre os corpos. A transferência de calor ocorre espontaneamente do corpo de maior temperatura para aquele de menor temperatura. Essa transferência de energia acontece até que as temperaturas se igualem, ou seja, até que os objetos atinjam o equílibrio térmico. A variação de energia interna de um corpo que cede ou que recebe calor por "transmissão" denomina-se quantidade de calor (Q). A unidade de medida é o Joule(J), uma vez que o calor é uma forma de energia.

 

Gabriella Eduarda Jacomel - n. 25 - 2C Batel

Fonte: Apostila Dom Bosco.