Propriedades Físicas
Subtema 3.2
Sumário: Propriedades da Matéria: Teoria Corpuscular
Aprendizagens Específicas:
Conteúdos a Lecionar:
A matéria apresenta-se nos estados sólido, líquido e gasoso. Os estados físicos da matéria explicam-se em termos de agregação corpuscular. O estado de agregação dos corpúsculos constituintes de um sólido, de um líquido ou de um gás condiciona as propriedades dos materiais.
O Estado Sólido:
Os sólidos têm forma definida, volume e temperatura constante. São praticamente incompressíveis.
Os corpúsculos de um sólido encontram-se muito próximos uns dos outros visto que existem forças de grande intensidade que mantêm os corpúsculos nesse estado de agregação.
Por isso, nos sólidos, os corpúsculos não se movem livremente. Vibram, apenas, em torno de posições fixas.
O Estado Líquido:
Os líquidos adquirem a forma dos recipientes que os contêm, mas têm volume constante, a temperatura constante. São praticamente incompressíveis.
Os corpúsculos constituintes de um líquido encontram-se mais separados uns dos outros, sendo que as forças entre os corpúsculos são mais fracas do que num sólido. Por isso, os corpúsculos têm maior liberdade de movimentos.
O Estado Gasoso:
Os gases não têm forma própria, sendo o seu volume variável. Os gases são facilmente compressíveis.
Os corpúsculos constituintes de um gás encontram-se bastante separados uns dos outros visto que existem forças de intensidade muito fracas entre os corpúsculos constituintes de um gás. Estes corpúsculos têm grande liberdade de movimentos.
Mudança de Estado Físico:
Os três estados físicos da matéria caracterizam-se pela organização dos corpúsculos, a qual vai condicionar a forma e o volume do corpo considerado. A agitação dos corpúsculos constituintes da matéria aumenta quando a temperatura aumenta.
Isto é, quanto maior for a temperatura, maior é a agitação corpuscular (ou agitação molecular).
Nota:
Pressão de um Gás:
Quando um gás está contido num recipiente hermeticamente fechado, os seus corpúsculos constituintes chocam, incessantemente, contra as paredes internas do recipiente. Estes corpúsculos, ao chocarem com as paredes do recipiente, exercem forças. O valor da força exercida pelos corpúsculos do gás, por unidade de superfície, chama-se pressão do gás e é uma grandeza física importante na explicação do comportamento dos gases. Por exemplo, quando se enche um balão de borracha com ar, os corpúsculos do ar movem-se continuamente e chocam, entre si, e contra as paredes do balão. Antes de se encher o balão, a pressão que os corpúsculos exercem nas paredes internas e externas do balão é igual.
Mas à medida que se enche o balão, há um maior número de corpúsculos do ar no seu interior, sendo que o aumento do número de corpúsculos provoca um maior número de colisões entre eles e contra as paredes internas do balão. Então, a pressão no seu interior aumenta.
Nota:
Pressão de um Gás:
• A pressão de um gás, é tanto maior, quanto maior o número de colisões dos corpúsculos desse gás.
Relação entre a Pressão e o Volume de um Gás (a Temperatura Constante):
Os corpúsculos constituintes do ar exercem pressão nas paredes internas de um êmbolo com pistão. Se empurrarmos o pistão, ou o largarmos após compressão, a temperatura constante, verifica-se variação de pressão e de volume do ar do êmbolo. Pressão e volume do ar estão por isso relacionados:
Nota:
Variação da Pressão e do Volume de um gás:
Para uma amostra de gás a temperatura constante:
• Inversamente, quando o volume interno do recipiente aumenta, menor é a pressão exercida pelo gás nas paredes internas desse recipiente.
Relação entre a Pressão e a Temperatura de um Gás (a volume constante):
Quando se aquece uma porção de ar contida num recipiente fechado, o ar aquece, pelo que os seus corpúsculos agitam-se com maior intensidade . Após o arrefecimento, a agitação corpúscular regressa ao seu nível original.
Isto significa, que apesar do número de corpúsculos não se alterar na porção de ar contido no recipiente tapado, durante o aquecimento, os corpúsculos agitam-se cada vez mais, distanciando-se uns dos outros. Deste modo, aumenta o número de choques dos corpúsculos contra as paredes do recipiente.
Nota:
Variação da Pressão e da Temperatura de um gás:
Para uma amostra de gás encerrada num recipiente:
• Inversamente, quando ocorre uma diminuição da temperatura, diminui a pressão que o gás exerce nas paredes internas desse recipiente.
Cassiano Augusto Luna Rosário
Sou docente de Física e Química em Vila Real - Trás-os-Montes.
Licenciado em Ensino pela UTAD, leciono atualmente na ES Camilo Castelo Branco.