Categoria: Físico-química

O que pode ocorrer se impedirmos a expansão da água no momento em que esta congela?

A água, ao passar da fase líquida para a fase sólida (gelo) sofre uma expansão, ao contrário da maioria das outras substâncias. Quando em pressão atmosférica, a água ao congelar chega a expandir em 9% o seu volume. Esta variação de volume pode ser suficiente para romper um recipiente fechado na qual está contida.

Veja o que ocorre ao se congelar água que está dentro de um cano metálico fechado nas duas pontas.

O mesmo efeito foi também demonstrado com um cano de plástico.

Para congelar mais rapidamente a água o apresentador utilizou nitrogênio líquido.

Todo o tipo de experimento deve sempre ser realizado somente por especialistas e com uso de equipamento de proteção.

Em um motor de 4 tempos podemos resumir o processo em uma admissão de combustível, seguida por uma compressão, uma combustão e finalizada por uma exaustão.
No vídeo abaixo é possível ver quase todo este ciclo, inclusive com o detalhe da faísca que inicia a combustão. Pena que a parte da exaustão foi cortada do vídeo.

A animação abaixo esquematiza todo o ciclo.

Mais informações podem ser obtidas em
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Otto
inclusive com uma representação do modelo ideal do ciclo e explicações sobre os motores de múltiplas válvulas.

No vídeo abaixo uma demonstração de miscibilidade de líquidos é feita iniciando com uma mistura de 25% ácido acético e 75% água (em proporção mássica).
A cor azul for inserida simplesmente para facilitar a visualização do processo.
Após isto eles adicionaram lentamente o acetato de etila (um líquido claro) até forçar o sistema a separar em duas fases líquidas distintas.

As proporções em que o ácido acético +água + acetato de etila formam duas fases podem ser representadas em um diagrama ternário. Infelizmente não disponho do diagrama para este exemplo específico.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( [email protected] ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Assista o vídeo…

Este belo efeito de reter a chama de um lado ou outro de uma tela, foi de importância histórica. Antigos mineradores tinham muito problema com explosões causadas pelos lampiões de iluminação em caso de vazamento de gases durante a escavação. Com a invenção da lanterna de Davy, pelo químico Humphry Davy, em 1815, a operação em minas tornou-se mais segura, pelo uso da lanterna na qual a chama ficava protegida envolta em uma fina tela metálica, impedindo a propagação da chama e ignição de uma explosão.

Veja mais um vídeo com o fenômeno

Dica de Ricardo Cassab.

O website
http://www.cienciadosmateriais.org/
apresenta um belo projeto de um ´livro´ virtual sobre ciência dos materiais.
Com uma interessante divisão do material em capítulos, o sistema criado permite uma navegação que une texto, notas de rodapé, imagens e demonstrações interativas muito criativas.

O livro foi idealizado como parte de um projeto financiado pelo FINEP, e tem como foco professores do Ensino Médio, da Escola profissionalizante e estudantes universitários.

http://www.cienciadosmateriais.org

Nesta aula o professor explica o equilíbrio de fases em um sistema com um único componente. Para explicar a existência do equilíbrio ele lança mão da ideia da energia livre de Gibbs, em especial do conceito de potencial químico, e desta forma demonstra a Equação de Clapeyron para um típico diagrama de fases.
Além disto algumas considerações são feitas sobre a variação do potencial químico com a temperatura em diferentes fases.

Aula 18 do curso ´MIT 5.60 Thermodynamics & Kinetics´ (em inglês)