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Há 12 anos
II LISTA PRIMEIRO COLEGIAL PROMOVE
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Uma molécula de água, apenas, não é muito interessante: Um átomo de oxigénio, dois de hidrogénio. Que mais se pode dizer? Mas se juntarmos muitas moléculas de água... obtemos flocos de neve, cristais de gelo, nuvens, neblina e água líquida.
Floco de neve.
Um grande número de átomos ou de moléculas pode dar origem a quase tudo e os físicos sabem disso. De facto, alguns, sonham com isso. Combinando as moléculas adequadas, em condições apropriadas, é possível desenhar, por exemplo, ligas metálicas ultra-resistentes, supercondutores à temperatura ambiente e até materiais com propriedades que ainda não imaginámos!
A ideia de desenhar materiais é excelente, mas há um problema: as ‘multidões’ de moléculas, tal como as multidões de pessoas, são difíceis de prever. Apenas em situações idealizadas existem regras simples, como a lei dos gases ideais, para ajudar os físicos a descrever os sistemas com muitas partículas. As maravilhas dos materiais desenhados, contudo, estão longe do regime ideal e as previsões deste ‘mundo novo’ pelos físicos têm sido difíceis ou até impossíveis.
A Física descreve facilmente o comportamento de uma ou duas partículas. As leis de Newton, por exemplo, descrevem o movimento de um planeta à volta do Sol de uma forma simples e elegante. Se agora juntarmos outro planeta, os três corpos (Sol e dois planetas) interagem mutuamente enquanto se movem. A imprevisibilidade do ‘problema de três corpos’ é famosa e são necessários computadores e novos conceitos para resolver o problema.
Imaginemos agora, não três, mas 10²³ partículas –o número de átomos ou de moléculas numa colher de sopa de água. As partículas interagem, ligam-se e colidem. O número de interacções em jogo, em qualquer instante, é inimaginável. Como poderemos prever a estrutura ou as propriedades deste sistema?
Uma resposta, à escala macroscópica, foi dada há mais de duzentos anos.
Termodinâmica e estabilidade
Temperatura e ordem molecular.
Os sistemas macroscópicos em equilíbrio térmico têm um comportamento extremamente simples descrito pelas leis da Termodinâmica. Por exemplo, a segunda lei, ou o princípio da entropia máxima, S, diz-nos que o equilíbrio de um sistema com volume constante, à temperatura T, é determinado pelo estado que minimiza a energia livre F,
onde E é a energia (soma da energia cinética e potencial) do sistema. A estabilidade do sólido ou do gás decorrem deste princípio e do facto da matéria ser constituída por átomos.
O sólido cristalino é o estado estável a baixas temperaturas e densidades elevadas, uma vez que a energia é minimizada pela ordem molecular –o potencial de interacção interatómico tem um mínimo, para uma distância bem definida, e o cristal é constituído pelo arranjo espacial periódico que minimiza a energia potencial do sistema. De uma forma análoga, conclui-se que o gás é estável a altas temperaturas e baixas densidades, onde a energia de interacção é desprezável e a entropia é maximizada pela desordem molecular.
Este argumento é geral e pode ser utilizado para mostrar a existência de transições de fase. As duas fases, neste caso o sólido cristalino e o gás, têm simetrias diferentes. No limite macroscópico, o gás é caracterizado por invariância de translação contínua (todos os pontos são equivalentes do ponto de vista das suas propriedades físicas), enquanto que o sólido cristalino tem simetria de translação discreta (os pontos equivalentes são apenas aqueles que estão relacionados por um grupo de translação discreto: a rede de Bravais). Como o sólido é estável a baixas temperaturas e o gás é estável a altas temperaturas, o sistema tem necessariamente de exibir pelo menos uma transição de fase.
O que é uma transição de fase
Os exemplos de transições de fase são comuns: a água líquida ferve a 100 °C e congela a 0ºC, à pressão de 1 atm. Nestas condições, as propriedades físicas do sistema são muito especiais. Em particular, as funções termodinâmicas apresentam singularidades –Por exemplo, na curva de sublimação, a densidade passa descontinuamente da densidade típica do sólido para uma densidade cerca de 1000 vezes menor, típica do gás.
Fases da água e ordem molecular.
Diagrama de fases da água.
Há essencialmente dois tipos de transições de fase: as contínuas e as descontínuas. A transição entre o sólido e o gás é descontínua, pois envolve calor latente. Quando uma substância passa de uma fase desordenada (o gás) para uma fase ordenada (o sólido), uma quantidade de calor (o calor latente) é libertada neste processo. Esta libertação de calor revela que a estrutura do material é alterada de uma forma radical. Isto acontece, em particular, ao longo das linhas de sublimação, fusão e ebulição da maior parte das substâncias conhecidas (é por causa disto que sentimos mais calor quando, à mesma temperatura, estamos num ambiente mais húmido –dentro do chuveiro na casa de banho, pois o vapor de água liberta uma quantidade de calor –o calor latente, ao condensar na nossa pele).
Os sistemas coloidais (dispersões de partículas esféricas, com raios da ordem de 1 µm, num solvente) fabricados recentemente exibem apenas uma fase gasosa (ou fluida) e outra sólida, separadas por uma linha de sublimação. Contudo, a maior das substâncias naturais é caracterizada por diagramas de fases um pouco mais complexos e têm também uma fase líquida. Ao contrário do sólido e do gás, o líquido é estável numa gama de temperaturas limitada pelo ponto triplo (onde o sólido, o líquido e o gás coexistem simultaneamente) e pelo ponto crítico, onde termina a linha de condensação, ao longo da qual coexistem uma fase líquida e outra gasosa. O ponto crítico entre o líquido e o gás é um exemplo de uma transição de fase contínua, isto é, uma transição que não envolve calor latente.
Trabalho Segundo COLEGIAL
trabalho promoveClique no link abaixo e faça o download do trabalho, COLÉGIO PROMOVE UBERLÂNDIA
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por que engenharia ???
Algumas pessoas me perguntam, Hanieri porque engenharia?? porque sofrer???
eu sempre respondo, por que só na aqui que podemos desenvolver projetos voltados para o bem da humanidade , com valores e tudo mais... dá uma olhadinha pra vocês verem que maravilhosa invenção..
ENGENHARIA MECÂNICA
GALERA......VAMOS COLOCAR VIDEOS INCENTIVADORES PRA GALERA SE INTERESSAR PELAS ENGENHARIAS....
Claro que eu como um amante da Engenharia Mecânica, irei começar por ELA
Boa Tarde galera, em homenagem ao motoqueiro que bateu no meu carro hoje cedo saindo do promove, tenho tempo para postar o post inicial.
physikalischen como parece, significa Física em alemão, coloquei o nome do blog em alemão, pela potência da nação em desenvolvimentos tecnológicos, como exemplo podemos citar as marcas AUDDI, BMW , e pergunto, vocês sabem porque o simbolo da bmw é este?
A sigla é a abreviatura de Fábrica de Motores da Baviera (Bayerische Motoren Werke). A marca foi criada em 1917 na Alemanha para produzir motores de avião e seus criadores foram os irmãos Karl Rath e Gustav Otto (nada a ver com o criador do ciclo otto). Antes de produzir carros produziram motos. O símbolo representa uma hélice de avião a girar juntamente com o símbolo da Baviera. O primeiro carro a ter o símbolo estampado na carroceria foi em 1928.
Mais um motivo é a capacidade da Nação Germânica de superação, vale como lembrete que durante a segunda guerra mundial, a Alemanha foi destruida e dividida, estando em completo caos, para chegar a um supra desenvolvimentos, não só na área automotiva, mas também farmaceutica e etc..notando que a unificação fez a forte Alemanha ocidental dar um passo a trás no desenvolvimento unificando-se com a alemanha Oriental (lembrem-se da queda do muro de Berlim, eu era novo mas eu lembro de ver muita coisa ao vivo pela tv), para então ter exito..
é...como dizem
As vezes é necessário dar um passo para trás, para poder dar dois para frente!!!!
algo mais sobre a história de colapso da alemanhahttp://eurobrain.info/dw/article/0,,1573308,00.html
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