INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA

QUÍMICA E DA FÍSICA

Ciências - Profª. Adriana Amorim9º ano A - 2012

A Química e a Física são dois ramos da ciência que têm contribuído para facilitar a nossa vida.

As conquistas associadas a elas impulsionaram e aperfeiçoaram diversas áreas do conhecimento humano como medicina, agricultura, astronomia, odontologia, entre outros.

Exemplos dessas facilidades: eletroeletrônicos (batedeira, liquidificador, rádios), eletrônicos: (tv, geladeira, computadores, celulares, telescópios), automóveis, protéses(membros), medicamentos, comésticos, alimentos, entre muitas outras coisas.

Para entendermos a Química e a Física temos que entender o que é matéria e energia.

MATÉRIA E ENERGIA

• A matéria e a energia surgem com o surgimento do Universo.

COMO SURGIU O UNIVERSO?COMO SURGIU O UNIVERSO?

- A ciência Cosmologia (que estuda o Universo) considera a Teoria do Big Bang.

Teoria do Big-Bang

Em 1923, o astrônomo Edwin Hubble (1889-1953), servindo de um telescópio, descobriu que a maioria das galáxias se afasta uma das outras.

Essas observações levaram-no a concluir que as galáxias no passado, já haviam sido mais próximas.

Observações mais recentes constataram que o Universo será maior do que é atualmente e que, no passado, ele foi menor do que é hoje.

• Surge então a explicação mais aceita sobre a origem do universo, que é baseado na teoria da Grande explosão, em inglês Big-Bang.

• Há aproximadamente 14 bilhões de anos, um estado inicial extremamente quente e denso propiciou essa grande explosão, gerando uma enorme nuvem de poeira cósmica.

• Iniciou-se o processo de formação de partículas fundamentais como prótons, elétrons e nêutrons.

• A longo deste processo, a temperatura foi diminuindo, até permitir que essas partículas formassem os primeiros núcleos de átomos de hidrogênio. A fusão dos núcleos atômicos de hidrogênio, deu origem ao elemento químico hélio.

• A partir daí, formaram-se as primeiras estrelas como bolas de gás.

• Surgiram estrelas menores que deram origem a elementos químicos como carbono, oxigênio, silício, enxofre e ferro.

• Já em estrelas gigantes, com temperaturas de milhões de graus, ocorreram explosões que liberaram imensas quantidades de energias, chamadas de supernovas e que propiciaram a formação do chumbo e o urânio e espalharam no espaço, nuvens de gás e poeira interestelar.

• A partir dessas nuvens originaram outras estrelas e o planetas. Devido a atração entre suas partículas, estas nuvens começaram a se contrair e a girar formando um disco material estelar. As partículas agregadas foram se separando e dando origem aos planetas e satélites.

• Através deste movimento circular, é possível que o Sol e os planetas do Sistema Solar tenham se formado, devido ao movimento dos planetas em órbitas ao redor do Sol.

• Essa teoria é mais aceita, porém não é a única:

• Universo estacionário: sempre foi desta forma e continuará sendo.

• Big Crunch: em trilhões de anos, após uma expansão máxima, as galáxias começarão a se aproximar até se chocarem em uma grande implosão.

Explosão de um estrela

Nuvem de gás e poeira

Movimentos giratórios – redemoinhos aglomerando

partículasNo centro do disco a

temperatura atinge 500.000ºC

Formação do sistema solar

RELAÇÕES ENTRE MATÉRIA E ENERGIA

Estamos envolto em um mundo de matéria e energia !

Matéria: seres vivos, ar, terra, água, rocha, objetos, etc.

• Energia: entidade responsável por fazer existir, transformar e movimentar a matéria. Todas as ações ou modificações que se queira realizar com a matéria depende de alguma forma de energia.

• A descarga elétrica do raio aquece e expande o ar ao seu redor. Quando uma nova massa de ar ocupa esse espaço, ocorre um estrondo sonoro – o trovão.

Exemplo

- Produção de calor e luz através da queima da madeira, proporcionando ambientes aquecidos e mais claros, e cozimento dos alimentos alterando textura, sabor e consistência.

Após a descoberta do fogo, a matéria pôde ser transformada por sua ação.

Ao longo dos anos, o homem percebeu que utilizando o calor, poderia separar metais e cozer barro, criando assim muitos utensílios.

- Nos dias atuais, o homem é capaz de utilizar a combustão para as mais variadas situações, criando vários tipos de objetos.

ENERGIA E SUAS FORMAS• A energia não tem forma, cor, odor

ou sabor.

• Pode-se dizer que a “energia é aquilo de que se necessita para realizar qualquer tarefa ou trabalho”.

• Conclusão: A energia pode se Manifestar de várias formas, movimento, calor, térmica, eletricidade, luz e som.

• ENERGIA TÉRMICA: proveniente da queima de algum material (calor), ou do sol (energia solar). Responsável pelo aumento da temperatura dos materiais.

• ENERGIA QUÍMICA: armazenada em nosso corpo provenientes dos alimentos que ingerimos é convertida em energia para a manutenção da vida.

• ENERGIA ELÉTRICA: obtida através de uma corrente elétrica.

• ENERGIA LUMINOSA: produz luminosidade e auxilia nos processos bioquímicos.

Produção de vitamina D

• ENERGIA EÓLICA: proveniente dos ventos.

• ENERGIA CINÉTICA: é a energia associada ao movimento. Todo o corpo em movimento possui uma determinada quantidade de energia cinética.

• ENERGIA NUCLEAR: proveniente de fenômenos que ocorrem no núcleo dos átomos, que liberam quantidades imensas de energias, denominados Fissão nuclear e fusão nuclear.

• ENERGIA POTENCIAL: é a energia armazenada nos corpos.

O peixe apresenta energia potencial gravitacional. Ao iniciar o movimento de saída do copo, esta energia é convertida em energia cinética.

A corda esticada do arco-e-flecha armazena energia potencial elástica. Quando o arqueiro solta a corda, esta energia é transformada em energia cinética.

Princípio da Conservação da Energia

“ A energia não pode ser criada, nem destruída, mas apenas convertida.”

Energia elétrica energia cinética

Energia elétrica energia luminosa

Energia elétrica energia térmica

Energia nuclear energia elétrica

Energia luminosa energia química

O que estuda a Química?É a parte da ciência que estuda a estrutura, a composição e as propriedades da matéria e também as transformações as quais ela passa.

Ex: - processo da digestão - combustão - decomposição de alimento - produção de alimentos, medicamentos,

cosméticos, etc.

O que estuda a Física?

É a parte da ciência que estuda a Natureza, visando entender e sistematizar os princípios fundamentais que regem os fenômenos naturais, como o movimento dos corpos e as manifestações da energia e suas transformações.

A Física e a Química são chamadas de Ciências exatas e experimentais porque se servem da matemática, como recurso básico.

Também requerem a realização de experimentos que possibilitem a repetição dos fenômenos para sua melhor compreensão.

Considere os seguintes materiais e/ou situações. Quais deles fazem referência à matéria e quais se referem à energia?

a) Um pedaço de ferro. b) Uma orquídea.c) O calor da chama de uma fogueira.d) Uma porção de terra.e) O som de uma musica espalhando-se pela sala.f) A luz do Sol iluminando a manhã.

Matéria: a, b e d / Energia: c, e, e f

• CONHECENDO ALGUNS CIENTISTAS

• Página 17 e 18.