• Entender a mudança do estado físico da matéria por meio da vaporização.
• Conhecer exemplos de mudanças de estado físico por meio da vaporização.
• Identificar os fatores físicos que contribuem para que ocorra a mudança do estado físico por meio da vaporização.

Não há necessidade de conhecimentos prévios.

Recursos do laptop utilizados nesta aula:

Kword [Iniciar -> Aplicativos -> KWord]

Mozilla Firefox [Iniciar -> Aplicativos -> Internet]

WxCam [Iniciar -> Aplicativos -> Multimídia -> WxCam

Nesta aula, iremos aprender algumas mudanças do estado físico da matéria por meio da vaporização em nosso cotidiano.

Vaporização é o nome dado ao processo de passagem de uma substância do estado líquido para o estado gasoso. Existem três tipos de vaporização:

Evaporação: Na evaporação, o líquido passa para o estado gasoso a qualquer temperatura. É um processo lento e superficial, ou seja, as moléculas da superfície do líquido conseguem adquirir energia suficiente para passar para o estado gasoso. A evaporação é a vaporização que ocorre espontaneamente, ou seja, sem ser provocada. Ex: Colocamos um jarro de água ao sol e a água evapora-se pela ação do calor.

Ebulição : Na ebulição, o líquido está passando para o estado gasoso na sua temperatura de ebulição, que é a temperatura máxima que o líquido pode resistir a uma determinada pressão. Todas as moléculas do líquido estão recebendo calor. É caracterizada pela formação de bolhas no líquido. O ponto de ebulição da água no nível do mar é de 100,0°C. Ex: A água fervendo na chaleira, em uma caldeira de ar quente.

Calefação: Na calefação, o líquido passa instantaneamente para o estado gasoso. Quando uma pequena quantidade de líquido recebe uma grande quantidade de calor se torna vapor rapidamente produz um som característico (tsss). Ex: Uma gota de água em uma chapa quente.

Texto disponível em http://pt.wikipedia.org/wiki/Evapora%C3%A7%C3%A3o

Observação: Esta aula poderá ser trabalhada de forma interdisciplinar com diversas áreas do conhecimento: Geografia, Língua Portuguesa, Matemática e História.

• Na Geografia, o professor poderá auxiliar os alunos na compreensão das mudanças de temperaturas e do micro clima.
• Na Língua Portuguesa, o professor poderá trabalhar as diversas formas de linguagem (oral, escrita e visual), bem como na construção de narrativas sobre o tema proposto.
• Já o professor de História poderá trabalhar com a historicidade das máquinas movidas a vapor
• A Matemática poderá trabalhar com gráficos de precipitações de chuvas.

 Professor, peça aos alunos que acessem, em seu laptop, a internet, por meio do Mozilla Firefox e seguindo a seguinte operação: Iniciar -> Aplicativos -> Internet. Logo após a conexão, os alunos deverão entrar no seguinte endereço on-line: http://www.cricketdesign.com.br/abril/ciclodaagua/. Após a conexão, aparecerá uma animação para demonstração do ciclo da água. Nesta apresentação o professor poderá abordar todo o ciclo da água, porém o professor deverá enfatizar a passagem do estado líquido para gasoso (vaporização) como sendo a primeira mudança do estado físico da água no ciclo hidrológico. Em seguida, o professor deverá propor uma discussão a respeito do assunto trabalhado no texto.

 Animação disponível  em http://www.cricketdesign.com.br/abril/ciclodaagua/

Baseando-se nas discussões ocorridas na introdução desta aula, relacione as situações que estão apresentadas em cada figura e comente o fenômeno que está ocorrendo e sua importância em nosso cotidiano. Para resolver esta atividade, os alunos poderão fazer grupos com 5 alunos em cada.

a) Exemplo:

Por que com sol e vento a roupa seca mais depressa do que com sol sem vento?    

Resposta: Para que uma roupa molhada seque, é necessário que ocorra a evaporação da água absorvida por ela. Para tanto, é preciso que algum calor seja cedido à roupa, fazendo a água passar para o estado gasoso. Durante este processo forma-se uma camada de ar úmido em volta da roupa, que dificulta a evaporação das moléculas de água. O vento é responsável pelo afastamento dessa camada de ar úmida, substituindo esta por uma camada de ar mais seco, o que permite a continuidade da evaporação. Sem o vento essa substituição seria mais lenta, dificultando a secagem da roupa.          Disponível em http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=3&idSubSecao=&idTexto=164

b)

Imagem disponível em http://3.bp.blogspot.com/_P6Ey9WEgEYg/S9mtrvBZ37I/AAAAAAAAAKU/KeRkLmPhoy4/s1600/po%C3%A7a.jpg

É claro que você já notou que uma poça d'água acaba evaporando depois de certo tempo. Por que essa evaporação ocorre se a água somente ferve ( ao nível do mar) a 100°C?

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c)

Imagem disponível em http://i.olhares.com/data/big/413/4135688.jpg

Por que na chaleira que é um recipiente muito utilizado para esquentar água para o preparo de bebidas que são servidas quente, possui um bico lateral?

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d)

Imagem disponível em http://www.grupoescolar.com/a/b/DC3B3.jpg

Por que surgiram bolhas de água dentro deste recipiente?

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O Sal  nos Oceanos

Uma antiga lenda, a "lenda do sal", conta-nos que a água dos oceanos era doce, ou melhor, sem sal, até que um barco carregado de sal virou, despejando-o todo nas águas. Daí para frente, a água dos mares e oceanos ficou salgada. Por aí podemos ver que os seres humanos tentam explicar, da forma como lhes parece ser mais correta, tudo o que acontece no mundo. Vejamos agora a explicação dada pelos cientistas. "As águas das chuvas, que lavam as rochas, dissolvem uma boa parte destas rochas, carregando-as na forma de pequenos grãos. Entre os minerais dissolvidos, existe uma quantidade natural de sal comum (cloreto de sódio), que é levado com essas águas". Assim fica fácil entender de que maneira os sais minerais contidos nas rochas da litosfera passam para as águas dos rios. Quando as águas superficiais dos oceanos se evaporam, formam-se as nuvens, que são levadas pelos ventos para os continentes, para depois transformarem em chuva, que volta a lavar as rochas. Como os sais dissolvidos no mar não se evaporam junto com a água, com o tempo vai aumentando a quantidade de sal dissolvida nos oceanos. Assim, a todo momento, as águas dos rios, contendo sais, ao serem despejadas nos oceanos, tornando suas águas mais salgadas.

Texto disponível em http://www.ravpage.hpg.ig.com.br/educacao/meio_ambiente/agua.htm

De acordo com a discussão do assunto e a leitura do texto "O Sal nos Oceanos", proponha aos alunos que escreva um texto explicando a figura abaixo. Professor, não se esqueça de pedir aos alunos que construa o texto focando na importância da mudança do estado líquido para o estado gasoso (vaporização) para o processo de extração do sal que será utilizado na culinária. O texto deverá ser digitado no laptop, no programa de processador de texto chamado KWord. O KWord pode ser acessado através do Menu K: Metasys -> Aplicativos -> Ferramentas de Produtividades -> Suíte de Escritório -> Processador de Textos. Após a construção do texto, os alunos deverão enviar para o endereço eletrônico do professor ou imprimir e entregar para o mesmo em sala de aula.

http://www.cimsal.com.br/imagens/esquema.jpg

Experiência: Descobrindo o ponto de ebulição dos líquidos

O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição é a temperatura em que uma substância passa do estado líquido ao estado gasoso.

Esta atividade deverá acontecer no laboratório de Ciências (se a escola não possuir um laboratório, poderá acontecer em outro local da escola, desde que ofereça segurança).  O professor deverá fazer grupo com cinco alunos em cada, é importante que cada grupo filme seu experimento utilizando os aplicativos de áudio e imagem do seu laptop. Observação: o aluno deverá configurar o seu laptop antes de começar a gravação.

Caminhos para configuração

• Configuração do som para o laptop: para executar uma gravação de voz no Metasys Classmate, primeiramente necessitamos configurar corretamente os canais de áudio no Kmix;
• Abra o Kmix e vá até a aba "Alternadores";
• Selecione a origem da gravação: i-mic para utilizar o microfone interno ou e-mic para utilizar um microfone acoplado ao Classmate.

Após a configuração do som, podemos utilizar o ícone da câmera na área de trabalho ou iniciar o WxCam clicando em: Menu K Aba Aplicativos -> Multimídia -> WxCam. Assim, a tela principal do WxCam será exibida e para começar a gravar é só clicar no botão vermelho. A gravação de um arquivo no formato de vídeo se iniciará por meio da webcam.

Obs.: É importante que os alunos façam registros da experiência, pois se caso eles tiverem alguma dúvida, poderão assistir o vídeo que gravaram e analisar as falhas.

 Segue abaixo o roteiro da experiência.

Experiência sobre o ponto de ebulição da água filtrada, do álcool e da água salgada

Objetivo

Descobrir o ponto de ebulição dos líquidos: Água filtrada, Álcool e Água Salgada.

Material

2 becker de 250 ml;

150 ml de água filtrada;

150 ml de água + sal;

2 Termômetro a álcool graduado;

Uma colher de sopa de sal;

Caneta retroprojetora para marcar os becker;

2 tripé

2 tela de amianto

2 lamparina ou bico de bunsen ligada ao bujão de gás.

Procedimento

• Com a caneta retroprojetora enumere cada becker com número 1 e 2;
• No becker de número 1 coloque 150 ml de água filtrada e um termômetro para fazer a leitura da temperatura da água fria e quando estiver em aquecimento;
• No Becker de número 2 misture uma colher de sopa de sal em 150 ml de água e logo após coloque um termômetro para fazer a leitura da temperatura da água salgada antes de ser aquecida e quando estiver em aquecimento;
• Coloque cada becker com seu respectivo líquido em cima da tela de amianto que está sendo sustentada pelo tripé;
• Abaixo do tripé coloque a fonte de calor (lamparina ou bico de bunsen) e acenda o equipamento;
• Deixe o líquido ser aquecido;
• É necessário que observem as temperaturas de cada becker e anotem o ponto de ebulição de  cada um dos líquidos;
• O ponto de ebulição é quando o líquido começar a borbulhar.

 Resultado

• No Becker de número 1 a água filtrada entrará em ebulição com uma temperatura próxima de 100ºC;
• No Becker de número 2 a água salgada entrará em ebulição com uma temperatura superior a 100ºC, próxima a 105ºC;

 Conclusão

•  O ponto de ebulição das substâncias líquidas é diferente, a água filtrada entra em ebulição à 100ºC, a água não pura possui um ponto de ebulição superior a 100ºC.

http://www.youtube.com/watch?v=10zdjTukaKU&feature=related

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22914

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=7770

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22793

http://www.cricketdesign.com.br/abril/ciclodaagua/planodeaula_agua.pdf

A avaliação de cada aluno poderá ser feita em todos os momentos das atividades propostas: durante a discussão na aula, a partir das contribuições e solicitações individuais ou do grupo como um todo, na resolução dos problemas e, principalmente na realização da experiência.