Mês: outubro 2008

Termodinâmica – Os Fundamentos da Energia

dedo mostra matemática
O YouTube possui uma coleção muito grande de bons vídeos em ciência.

Uma valiosa coleção é a do canal do National Programme on Technology Enhaced Learning, com mais de 3000 vídeos sobre diversas áreas da ciência.

Veja a coleção organizada por curso neste link

https://www.youtube.com/profile_play_list?user=nptelhrd

Um bom vídeo para quem quer aprender mais sobre termodinâmica é o
Lecture – 1 Thermodynamics : The Fundamentals Of Energy

Este vídeo é mais indicado para aqueles que iniciam um curso de química ou de enganharia. Os conceitos são avançados e é necessário um conhecimento básico de inglês para entender a palestra.

O palestrante inicia comentando sobre a impossibilidade de máquinas de movimento perpétuo e parte para explanações sobre a seta do tempo, afirmando que as leis da natureza normalmente não fazem distinção entre uma direção “positiva ou negativa” do tempo. Para facilitar o entendimento ele cita Richard Feynmann que diz que para entender esse conceito uma analogia interessante seria filmar algo e depois passar o filme ao contrário, se você percebe que existe algo estranho no filme reverso, é que existe algo que não é reversível no tempo. E é neste ponto que entra a Segunda Lei da termodinâmica.

O palestrante utiliza bastante os conceitos de desordem para conceituar a entropia; eu considero que isso pode ser problemático para alguns aspectos do entendimento da idéia. Portanto tenha cuidado ao interpretar o que é dito.

Na parte final, o conceito de negentropia também é abordado.

Leia também
A entropia e a seta do tempo
Quatro leis que guiam o Universo

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Cervejas e pilhas no Mythbusters


No episódio 29 da terceira temporada os Caçadores de Mitos (Mythbusters) testeram qual é o método mais rápido para se gelar cerveja e, ainda, se uma antiga pilha seria mesmo viável em seu uso.

No teste da cerveja os resultados foram interessantes. Um mito afirma que seria possível gelar cerveja enterrando uma lata na areia, jogando gasolina sobre a areia e depois atear fogo.
O programa provou que esta estranha idéia não funciona. Para complementar os testes eles verificaram qual método seria mais rápido para gelar a cerveja:
– com um extintor de incêndio de CO2 (3,5 minutos)
– na geladeira (mais de 40 minutos)
– no freezer (25 minutos)
– em uma mistura de água e gelo (15 minutos)
– em uma mitura de água, gelo e sal (5 minutos)

O extintor foi o mais rápido, seguido da mistura de água, gelo e sal. O extintor resfria porque ao ser acionado a temperatura do CO2 cai bastante, devido a forte expansão do gás. Mas não é um método muito barato, você vai descarregar quase um extintor inteiro para gelar apenas algumas latas de cerveja. Já a mistura com sal resfria mais por causa do abaixamento de temperatura que se consegue com o sal (comum, de cozinha), isso é conhecido como efeito crioscópico.

O outro mito testado foi o da construção da pilha antiga. Existe um achado arqueológico, em 1936, que sugere que as pilhas já poderiam existir a centenas de anos antes de Cristo. Pela peça encontrada provavelmente estas baterias seriam construídas dentro de um jarro de terracota usando como eletrodos um pedaço de ferro e outro de cobre, e como eletrólito algum ácido comum na época, como por exemplo suco de frutas, vinagre…
Os testes de construção feitos no programa indicam que é possível se obter uma boa tensão com a ligação de diversas dessas baterias em conjunto. Foi até possível obter a galvanização de uma peça com a corrente fornecida. Os testes indicaram também que o conjunto poderia ser utilizado em algum tipo de acupuntura ou ritual religioso.

Leia mais sobre a pilha primitiva em
http://en.wikipedia.org/wiki/Baghdad_Battery

Mais sobre este episódio do Mythbusters em
http://en.wikipedia.org/wiki/Mythbusters_season_3#Episode_29_.E2.80.94_.22Cooling_a_Six_pack.22

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Química no Dia das Bruxas

Uma molécula  de cera (de vela) tem mais energia que uma molécula de TNT! Como?! É, só que a energia na molécula da cera é liberada lentamente e não de forma explosiva no TNT. Além disso, no TNT temos oxigênio disponível na própria estrutura do explosivo, aumentando ainda mais a velocidade com que a reação pode acontecer, o que não é o caso de uma vela.

Existe tanta química em uma vela que até o famoso cientista Michael Faraday resolveu usá-la como ponto de partida para contar histórias sobre a química. Ele fez isso em suas clássicas palestras, transformadas em livro em 1861, com título de ´A História Química De Uma Vela”.

livro de michael faraday

Veja mais no vídeo

O vídeo está legendado em português. Para ver a legenda, clique no PLAY e depois ative a legenda clicando no botão no inferior direito e selecione “Ativar Legendas >> Português”.
Assista mais vídeos traduzidos em
https://www.youtube.com/view_play_list?p=BFA8BBE552D8FF65

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Hélio – muito leve e inerte

mão segurando balão amarelo com hélio
O hélio é um gás muito leve e pequeno, por isso é usado para encontrar possíveis vazamentos em sistemas com alta pressão ou com vácuo.

O hélio também é utilizado para encher balões e dirigíveis.

O hélio não pode ser sintetizado, pois é somente um elemento, e se liberado na atmosfera o gás tende a escapar para o espaço. Pode ser formado pelo decaimento radioativo de alguns elementos no subterrâneo.

Veja estas e outras informações no vídeo a seguir:

O vídeo está legendado em português. Para ver a legenda, clique no PLAY e depois ative a legenda clicando no botão no inferior direito e selecione “Ativar Legendas >> Português”.
Assista mais vídeos traduzidos em
https://www.youtube.com/view_play_list?p=BFA8BBE552D8FF65

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Reações em papel

Lab-on-a-chip, é uma recente tendência no desenvolvimento da química e consiste na integração de uma ou mais funções de um laboratório em um pequeno ´chip´ de apenas alguns milímetros. Ou seja, um sistema de análises químicas miniaturizado.

Não bem o conceito surge e já existem aprimoramentos significativos e muito interessantes nesta área.
Pesquisadores do grupo Whitesides de Harvard construiram um sistema de microfluídos em um pequeno quadrado de papel do tamanho de uma unha.
Sistemas tradicionais de microfluídos normalmente apresentam uma certa complexidade, sendo necessário o controle de fluidez e passagem de líquidos por finos canais.

O uso de papel traz para a técnica a normal facilidade que um líquido tem de fluir pelas fibras do papel pela ação da capilaridade.

O grupo de Harvard tratou o papel com polímeros hidrofóbicos em determinadas posições para garantir o controle de fluidez da amostra sobre o papel, guiando o líquido até determinados locais onde esta poderia interagir com reagentes específicos, fornecendo os resultados desejados. Com a divisão de fluxos da amostra fica mais fácil realizar diversos tipos de testes sobre o mesmo papel, com o fornecimento de diversos tipos de diagnósticos.

O papel ainda apresenta a vantagem de ser barato, maleável e difícil de ser quebrado, ao contrário dos tradicionais sistemas de lab-on-a-chip. No entanto as desvantagens podem estar no fato de que provavelmente não será possível obter o mesmo controle de fluídos obtidos até então.

Os usos podem ser bem diversos, como em testes de sangue, urina (uma versão mais complexa do teste de gravidez), alimentos, reservas de água, etc.


Imagem de um papel usado em análise

Percebendo a importância dos avanços obtidos,  a equipe de cientistas fundou a empresa Diagnostics For All, que não visa lucros e tem como objetivo difundir a tecnologia para países em desenvolvimento.

Fonte Lab-on-a-Chip Made of Paper

Cheiro de espaço


Quais são os odores que os astronautas sentem quando estão em uma missão espacial? Principalmente quando usam um traje e estão fora da nave para algum reparo.

A NASA solicitou ao químico Steven Pearce e sua equipe para que recriassem o conjunto de odores. O objetivo desta tarefa é facilitar a aclimatação de astronautas que estão em treinamento na Terra, para que eles possam sentir uma experiência mais próxima do real.

Para poder recriar algo parecido Steven Pearce iniciou uma série de entrevistas com astronautas experientes e os relatos que ouviu descrevem um cheiro que varia entre bife frito e metal quente! Um chegou a descrever que o odor é semelhate ao de solda de uma motocicleta.

Steven Pearce afirma que já conseguiu reproduzir o odor de bife frito, mas ainda não obteve bons resultados para o odor de metal quente.

Pearce foi visitar o Moorside High School, em Manchester para discutir o projeto, como parte do Manchester Science Festival.

Os odores da exploração especial não são novidades, nas viagens até a Lua os astronautas relataram que sentiram um cheiro semelhante ao da pólvora quando retornaram ao módulo lunar.

Adaptado de “What does outer space smell like?”