Grade 9
  1. Mecânica  1.1. Movimento  1.1.1. Tipos de movimento  1.1.2. Distância e deslocamento  1.1.3. Velocidade e Velocidade  1.1.4. Aceleração  1.1.5. Representação gráfica do movimento  1.1.6. Equações do movimento  1.1.7. Movimento uniforme e não uniforme  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Velocidade relativa  1.1.10. Movimento circular  1.2. Leis da força e movimento  1.2.1. O conceito de força  1.2.2. A primeira lei do movimento de Newton  1.2.3. Segunda lei do movimento de Newton  1.2.4. Terceira Lei de Newton do Movimento  1.2.5. Inércia e tipos de inércia  1.2.6. Movimento  1.2.7. Conservação do momento  1.2.8. Aplicação das leis de Newton na vida cotidiana  1.2.9. Tipos de Forças (Contato e Não Contato)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Força Gravicional  1.3.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.3.2. Importância da Força Gravitacional  1.3.3. Aceleração devido à gravidade  1.3.4. Queda livre e ausência de peso  1.3.5. Massa e peso  1.3.6. Variação de g com altura e profundidade  1.3.7. Leis do movimento planetário de Kepler  1.3.8. Satélites e suas órbitas  1.4. Trabalho, Energia e Potência  1.4.1. Conceito de trabalho  1.4.2. Ações positivas e negativas  1.4.3. Trabalho realizado por força constante e variável  1.4.4. Energia e suas formas  1.4.5. Kinetic energy and potential energy  1.4.6. Lei da conservação de energia  1.4.8. Unidade comercial de energia  1.4.9. Teorema Trabalho-Energia  1.5. Máquinas simples  1.5.1. Tipos de máquinas simples  1.5.2. Mechanical advantage  1.5.3. Eficiência das máquinas  1.5.4. Alavancas e seus tipos  1.5.5. Polias e Planos Inclinados  1.5.6. Engrenagens e seus usos
  2. Propriedades da matéria  2.1. Estados da matéria  2.1.1. Sólidos, líquidos e gases  2.1.2. Propriedades dos diferentes estados da matéria  2.1.3. Mudança no estado da matéria  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose-Einstein  2.2. Densidade e pressão  2.2.1. Conceito de densidade e densidade relativa  2.2.2. Pressão em sólidos, líquidos e gases  2.2.3. Lei de Pascal e suas Aplicações  2.2.4. Pressão atmosférica e suas variações  2.2.5. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes  2.3.1. Força de flutuabilidade  2.3.2. Princípio de Arquimedes  2.3.3. Aplicações do Princípio de Arquimedes  2.3.4. Objetos flutuantes e afundantes  2.3.5. Teoria da Flotação e Princípio de Arquimedes
  3. Calor e Termodinâmica  3.1. Temperatura e calor  3.1.1. Conceito de calor e temperatura  3.1.2. Medição de temperatura  3.1.3. Escalas de temperatura  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condução de calor  3.2.2. Convecção de calor  3.2.3. radiação de calor  3.2.4. Aplicações da transferência de calor  3.2.5. Condutividade térmica  3.3. Expansão térmica  3.3.1. Expansão de sólidos, líquidos e gases  3.3.2. Expansão anômala da água  3.3.3. Aplicações da Expansão Térmica  3.4. Capacidade calorífica específica e calor latente  3.4.1. Conceito de capacidade calorífica específica  3.4.2. Medição e aplicações do calor específico  3.4.3. Calor latente de fusão e vaporização  3.4.4. Motores Térmicos e Eficiência
  4. Ondas e som  4.1. Ondas e seus tipos  4.1.1. Ondas mecânicas e eletromagnéticas  4.1.2. Ondas Longitudinais e Transversais  4.1.3. Propriedades das Ondas  4.1.4. Comprimento de onda, frequência e velocidade da onda  4.1.5. Superposição de ondas  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Natureza e transmissão do som  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Reflexão do som e eco  4.2.4. Sonar e ultrassom  4.2.5. Ressonância e pulsação  4.3. Características do som  4.3.1. Intensidade, volume e qualidade do som  4.3.2. Efeito Doppler no som
  5. Iluminação e Óptica  5.1. Reflexão da luz  5.1.1. Leis da reflexão  5.1.2. Reflexão em um espelho plano  5.1.3. Reflexão em um espelho esférico  5.1.4. Formação de imagem por espelhos côncavos e convexos  5.1.5. Aplicações da Reflexão  5.2. Refração da luz  5.2.1. Leis da refração  5.2.2. Índice de refração  5.2.3. Refração através de uma placa de vidro  5.2.4. Refração na água e no ar  5.2.5. Lentes e seus tipos  5.2.6. Formação de imagens por lentes convexas e côncavas  5.2.7. Reflexão interna total e suas aplicações  5.3. Dispersão e espalhamento de luz  5.3.1. Espectro da luz branca  5.3.2. Prismas e Dispersão  5.3.3. Efeito Tyndall e céu azul
  6. Eletricidade e Magnetismo  6.1. Carga elétrica e eletricidade estática  6.1.1. O conceito de carga elétrica  6.1.2. Carregamento por fricção, contato e indução  6.1.3. Eletroscópio e seu funcionamento  6.2. Corrente Elétrica  6.2.1. O conceito de corrente elétrica  6.2.2. Lei de Ohm e Resistência  6.2.3. Fatores que afetam a resistência  6.2.4. Circuitos em Série e Paralelo  6.2.5. Efeito térmico da corrente elétrica  6.2.6. Potência e energia elétrica  6.3. Magnetismo  6.3.1. Ímãs naturais e artificiais  6.3.2. Propriedades dos ímãs  6.3.3. Magnetismo da Terra  6.3.4. Campo magnético e linhas de campo  6.3.5. Eletroímãs e suas aplicações
  7. Física Moderna  7.1. estrutura do átomo  7.1.1. Estrutura Atômica e Partículas Subatômicas  7.1.2. Elétrons, Prótons e Nêutrons  7.1.3. Modelo de Rutherford e Bohr  7.2. Radioatividade  7.2.1. Tipos de emissões radioativas  7.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  7.2.3. Usos e perigos da radioatividade
  8. Ciência espacial e astronomia  8.1. O universo e seus componentes  8.1.1. Estrelas e galáxias  8.1.2. Planetas e Sistema Solar  8.2. Satélites  8.2.1. Satélites naturais e artificiais  8.2.2. Uso de satélites

Grade 9 → Propriedades da matéria → Estados da matéria ↓


Mudança no estado da matéria


A matéria é tudo o que ocupa espaço e tem massa. Ela existe em vários estados, principalmente sólido, líquido e gasoso. Entender como a matéria muda de um estado para outro ajuda a entender como o mundo físico funciona. Essas mudanças são principalmente impulsionadas por fatores externos, como temperatura e pressão.

Estados básicos da matéria

Sólidos

Os sólidos têm uma forma e volume definidos. As partículas nos sólidos estão bem próximas umas das outras e vibram em posições fixas. Essa estrutura compacta significa que os sólidos não mudam facilmente de forma.

Líquidos

Os líquidos têm um volume definido, mas não uma forma definida. Eles tomam a forma de seu recipiente. As partículas em um líquido são adjacentes umas às outras, mas podem deslizar umas sobre as outras, permitindo que o líquido flua.

Gases

Os gases não têm uma forma ou volume definidos. Eles se expandem para preencher seu recipiente. As partículas nos gases estão distantes e se movem livremente em altas velocidades.

Mudança de estados da matéria

A matéria muda de um estado para outro quando a energia é adicionada ou removida. Essas mudanças geralmente envolvem calor ou pressão. Quando a energia é adicionada, as partículas se movem mais rápido. Quando a energia é removida, as partículas desaceleram.

1. Fusão

A fusão é o processo em que uma substância sólida se transforma em líquida. Isso acontece quando a substância sólida ganha tanto energia (calor) que suas partículas se movem para fora de suas posições fixas e começam a se mover umas ao redor das outras. Um exemplo cotidiano de fusão é o gelo se transformando em água. Abaixo está um exemplo visual para entender o conceito de fusão:

        -------------------- (Sólido. Partículas compactamente empacotadas) | | | | | | -------------------- Após ganhar energia: (~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~) (Líquido. Partículas frouxamente empacotadas) ~ ~ ~ ~ ~ ~

2. Congelamento

O congelamento é o oposto da fusão. É o processo em que um líquido se transforma em sólido. Quando o líquido perde energia, o movimento das partículas desacelera e elas começam a se organizar em uma determinada posição para formar um sólido. A transformação da água em gelo é um exemplo de congelamento.

        (~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~) (Líquido. Partículas frouxamente empacotadas) ~ ~ ~ ~ ~ ~ Após perder energia: -------------------- (Sólido. Partículas compactamente empacotadas) | | | | | | --------------------

3. Evaporação

A vaporização é o processo de transformação de um líquido em gás. Existem dois tipos de vaporização: evaporação e ebulição.

Evaporação

A evaporação é um processo lento que ocorre na superfície de um líquido, onde as moléculas na superfície ganham energia suficiente para serem liberadas no estado gasoso. O líquido não precisa estar em ponto de ebulição para que isso aconteça. Um exemplo de evaporação é a secagem lenta de poças de água após a chuva.

Ebulição

A ebulição é a vaporização rápida que ocorre em todo o líquido no seu ponto de ebulição. A ebulição da água a 100 °C (212 °F) à pressão atmosférica normal é um exemplo visual deste processo.

4. Condensação

A condensação é o processo de transformação de um gás em líquido. Isso ocorre quando um gás perde energia suficiente, fazendo com que suas partículas desacelerem e se aproximem para formar um líquido. Um exemplo cotidiano disso é a formação de gotas de água do lado de fora de um copo de bebida gelada.

5. Sublimação

A sublimação é um processo interessante em que uma substância sólida se transforma diretamente em gás sem passar pelo estado líquido. Isso ocorre quando as partículas de uma substância sólida ganham energia suficiente para superar tanto suas posições fixas quanto a atração entre elas. Um exemplo comum de sublimação é o gelo seco (dióxido de carbono sólido) se transformando diretamente em gás dióxido de carbono. Para entender isso, imagine:

        -------------------- (Sólido. Partículas compactamente empacotadas) | | | | | | -------------------- Após ganhar energia: ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ (Gás. Partículas amplamente espaçadas) ~ ~ ~ ~ ~ ~

6. Deposição

A deposição é o oposto da sublimação, onde um gás se transforma diretamente em sólido sem primeiro se tornar líquido. Isso ocorre quando as partículas de gás perdem energia rapidamente, fazendo com que desacelerem o suficiente para formar uma estrutura sólida. A formação de geada em uma superfície fria durante a noite é um exemplo de deposição.

Fatores que afetam a mudança de estado

Vários fatores podem influenciar a mudança nos estados da matéria:

Temperatura

A temperatura desempenha um papel importante nas mudanças de fase. Temperaturas mais altas fornecem mais energia às partículas, fazendo com que se movam mais rapidamente, o que pode levar a mudanças como fusão ou evaporação. Por outro lado, diminuir a temperatura remove energia das partículas, desacelerando-as e levando potencialmente à congelamento ou condensação.

Pressão

A pressão afeta o estado da matéria alterando a distância entre as partículas. Aumentar a pressão pode aproximar as partículas, levando a mudanças como gás para líquido ou líquido para sólido. Diminuir a pressão pode fazer com que as partículas se afastem, levando a mudanças como líquido para gás.

Aplicações reais das mudanças de estado

Refrigeração

A refrigeração usa os princípios de evaporação e condensação para resfriar o ar. O refrigerante absorve calor ao evaporar dentro das bobinas, depois libera o calor absorvido ao se condensar fora das bobinas. Este ciclo resfria o interior do refrigerador.

Ar condicionado

O ar condicionado usa os mesmos princípios da refrigeração, mas em maior escala. Ele usa refrigerantes para resfriar edifícios ao absorver calor do interior e liberá-lo no exterior.

Secagem industrial

Muitas indústrias usam evaporação controlada para remover o excesso de umidade dos produtos. Entender e controlar a evaporação é importante em processos como secagem de grãos ou tinta.

Geração de energia

As usinas de energia muitas vezes dependem do aquecimento da água para criar vapor. Este vapor aciona turbinas, que produzem eletricidade, ilustrando o uso de mudanças de estado na produção de energia.

Conservação de alimentos

Congelamento e desidratação são técnicas de conservação de alimentos que envolvem mudanças no estado da matéria para prolongar a vida útil de produtos perecíveis.

Conclusão

O estudo das mudanças no estado da matéria é importante para entender fenômenos naturais e aplicações práticas em tecnologia e indústria. A chave é que essas mudanças são causadas principalmente por variações de energia, geralmente na forma de calor, que afetam o movimento e a disposição das partículas na matéria. Dominar este assunto fornece uma base sólida para uma exploração mais aprofundada em física e química e dá insights sobre o funcionamento do mundo físico.


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