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Os estados físicos da matéria - Mudanças de estado físico.

 

25/11/2009

Autor e Coautor(es)
José Marcelo Gomes
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VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, José Ângelo de Faria.

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Calor, ambiente e usos de energia
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Entender que uma mesma substância pode apresentar-se em três estados físicos diferentes e compreender o processo de mudança de estado das substâncias.

Duração das atividades
Uma aula de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Calor específico (c), cálculo de calor sensível, cálculo de calor latente e sistema físico termicamente isolado.

Estratégias e recursos da aula

Apresente para os alunos inicialmente a clássica Figura 1. Faça então a seguinte sequência de perguntas, sempre dando tempo para que respondam cada uma delas antes de passar para a próxima:

1) o que faz uma mesma substância apresentar-se de três estados diferentes?

2) o que diferencia cada um destes estados, dado que são uma mesma substância?

3) seria possível fazer a mesma coisa com o ferro ou vidro por exemplo, já que eles são substâncias relativamente duras?

4) existe alguma substância que não apresenta algum destes estados? Se sim, em quais estados esta substância pode se apresentar?

Deixe os alunos discutirem por mais alguns minutos antes dar prosseguimento a aula.

A4_F1_Estados_mesma_substancia.png

(imagem de autoria pessoal)

Apresente o conceito de Liberdade de Movimentação das Partículas e compare o grau de liberdade das partículas de água em cada um dos estados da Figura 1. Neste momento compare o estado natural de algumas substâncias, ou seja, como elas se apresentam em condição ambiente de temperatura e pressão (ferro e água por exemplo). Conclua agora que, o mesmo que faz a água endurecer faz o ferro amolecer: calor, cedido ou recebido.

A partir deste momento faça uma aula expositiva simples sobre o assunto apresentando as Figuras 2, 3 e 4, explicando cada uma das possíveis mudanças de estado.

A4_F2_Fusao_Solidificacao.png

(imagem de autoria pessoal)

A4_F3_Vaporizacao_Liquefacao.png

(imagem de autoria pessoal)

A4_F4_Sublimacao.png

(imagem de autoria pessoal)

Faça a associação das mudanças de estado com o gráfico de temperatura em função de calor recebido, para a fusão, mostrado na Figura 5. Depois peça para que eles criem o gráfico semelhante para os processos de solidificação e sublimação, e comparem a diferença entre os 3 gráficos.

A4_F5_Grafico_Fusao_Solidificacao.png

( imagem de autoria pessoal)

Sugestão: apresente para os alunos alguns exemplos curiosos sobre estado e mudanças de estado das substâncias, a saber: mercúrio: metal líquido; naftalina e gelo seco: em condição ambiente de temperatura e pressão vão diretamente do estado sólido para o gasoso; água: vaporiza em con dição ambiente mas a t emperatura cataliza o processo; vidro: é um líquido de altíssima viscosidade, portanto, seu estado natural é liquido (e não sólido, como pensamos, em função de sua rigidez). Estimule-os pesquisar mais curiosidades sobre o estado/mudança de estado das substâncias e trazer para sala nas aulas subsequentes.

Calor específico (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/10505/zip/Calor%20Espec%C3%ADfico.mpg) 

Mudança de estado - 1 (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/13609/mudancadeestado1.pdf)

Mudança de estado - 2 (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/13611/mudancadeestado2.pdf)

Mudança de fase (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/16679/mudanca_de_fase.pdf)

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Recursos Complementares

Aprenda mais sobre os estados físicos da matéria:

Portal São Francisco: http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/estados-fisicos-da-materia/estados-fisicos-da-materia-1.php

Brasil Escola – Transformações da matéria: http://www.brasilescola.com/quimica/transformacoes-materia.htm

Mundo Educação – Forças intermoleculares e estado físico da matéria: http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-estado-fisico-materia.htm

 

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora  Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a ed., 2007.

Avaliação

Elabore questões teóricas sobre o assunto. Lembre-se que já foi cobrada a parte de cálculos envolvendo a equação fundamental da calorimetria. Explore o problema da mudança de estado em função da variação da temperatura provocada pelo cessão/recebimento de calor.

Opinião de quem acessou

Quatro estrelas 2 classificações

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Opiniões

  • Ari Nelson Freire, Bibiano Monteiro , Pará - disse:
    Silva6604@hotmail.com

    09/05/2013

    Quatro estrelas

    muito proveitoso sua sugestão de aula, este exemplo contribuiu muitíssimo para o melhoramento de minhas aulas. Valeu


  • diego, burt , Rio Grande do Norte - disse:
    diego@951.com.br

    23/08/2011

    Cinco estrelas

    legal


Sem classificação.
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