Categoria: Físico-química

Máquina a vapor bem simples

vela para fazer máquina a vapor
É fácil construir uma pequena máquina a vapor.
O material necessário é:
– vela com base metálica (tealight)
– tubo metálico fino (e maleável)
– copo com água

O vídeo abaixo explica passo a passo como contruir o experimento.

As características são muito semelhantes ao clássico barco pop-pop.

Talvez seja um exagero chamar de máquina a vapor, já que o vapor produzido é pouco.

Via 100nexos

Jornal de Energia Renovável e Sustentável

logotipo publicacao energias renovaveis
O Journal of Renewable and Sustainable Energy (JRSE) é uma publicação revisada por pares (peer-revied) que cobre todas as áreas relacionadas com energias renováveis e sustentáveis que se aplicam ao campo das ciências físicas e da engenharia.
A publicação será feita somente na web, garantindo uma rapidez no processo de aprovação de artigos.
O aspecto interdisciplinar da publicação garante uma ampla diversidade de tópicos a serem abordados.
A publicação incluirá os seguites assuntos:
– Bioenergia – bioreações e bioengenharia
– Energia geotérmica – geisers, bombas de calor e novos aparelhos.
– Energia marinha e hidroelétrica – ondas, marés e represas.
– Energia nuclear – fusão e fissão
– Energia solar – conversores de energia solar térmica e fotovoltáica
– Energia eólica – controles e sistemas de turbinas
– Conversão de energia – membranas de óxido sólido e trocadoras de prótons para células a combustível e novos aparelhos.
– Construções com eficiência energética – coversores solares térmicos e fotovoltáicos
– estocagem de energia – hidrogênio e baterias
– Distribuição de energia – transmissão convencional e por supercondutividade, flutuaçãop de carga e controle
– Recursos de energias renováveis
– Transporte – hidrogênio, bateriais, células a combstível, bioenergia e veículos.

Parece que a publicação de artigos apenas online também foi idealizada para poupar papel.
A editora do journal é a American Institute of Physics.
http://jrse.aip.org/

Sensores eletroquímicos em nano-escala

sensor cantilever nanometrico
O professor de física Rao Apparao, da Universidade de Clemson, e sua equipe, estão estudando sistemas em escala nanométrica que tenham a capacidade de investigar e alertar sobre a presença de produtos químicos tóxicos ou gases no ar.

“A capacidade de construir dispositivos extremamente pequenos para fazer esse trabalho tem sido uma coisa que nós temos visto até agora apenas em filmes de ficção científica”, disse Rao.

Da espessura de um cabelo humano, ou menor, o cantilever em micro e nano-escala é parecido com um trampolim de mergulhos quando observado sob um microscópio eletrônico. O sistema é colocado em vibração como se fosse uma guitarra e a medida da frequência de vibração em diferentes condições permite a possibilidade de detectar se existe algum problema no ar analisado.

“A forma atual de sensores ópticos envolve um método que usa um sistema relativamente volumoso e caro de raio laser que não se adapta bem para utilização em escala nanométrica. Nosso método é totalmente elétrico e usa uma pequena voltagem AC para vibrar o cantilever e sistemas eletrônicos simples para detectar quaisquer alterações na vibração causada pelos gases agentes químicos ou biológicos “, disse Rao. “Este método permite o desenvolvimento de dispositivos portáteis que responderia com beeps ou flashes ao investigarem níveis de gás e produtos químicos perigosos no local.”

As possíveis aplicações são variadas, disse ele. Além de ler simultaneamente múltiplos tipos de toxinas presentes no ambiente, estes sensores eletromecânicos têm se mostrado bons para medir alterações na umidade e temperatura.

Os resultados preliminares indicam que esse esquema totalmente elétrico de sensoriamento é tão sensível que pode diferenciar entre hidrogênio e deutério em um gás, que são isótopos muito semelhante do mesmo elemento.

Uma vez que o processo todo é elétrico, limitações do tamanho que prejudicam os métodos alternativos de detecção não são um problema aqui. O sistema pode ser reduzido para a nano-escala e a operação eletrônica pode ser contida em um único chip minúsculo. A investigação tem demonstrado que um único nanotubo de carbono pode ser usados como um cantilever vibrador.

Para saber mais sobre o sistema visite
http://people.clemson.edu/~arao/E-papers/HDR%20package.pdf

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Pressão atmosférica em todo o seu poder

vagão de trem do tipo transporte combustível
Clássico experimento de amassar uma lata.
O procedimento é simples, basta colocar um pouco de água dentro de uma lata (com uma pequena abertura) e aquecer esta com uma lamparina até entrar em ebulição. Deixe uma boa quantidade de vapor escapar e após isso tape rapidamente a lata, apague a chama e deixe esfriar. Em poucos instantes a lata estará toda amassada. (Veja o procedimento em http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_06.asp )

Agora. Imagine esse experimento feito com algo de proporções bem maiores!

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

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 ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

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
https://en.wikipedia.org/wiki/Baghdad_Battery

Mais sobre este episódio do Mythbusters em
https://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 ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.