CINCIA APLICADA AO DESIGNAula 4 Calor (cont.) e Composio da Matria

Paulo Tribolet Abreu IADE, Licenciatura em Design 2008/9, 1 semestre

CAPACIDADE CALORFICAQuantidade de calor armazenado. Q = CmT Porque que um cho de pedra parece mais frio que um de madeira?Material gua ar ferro mica madeira C (kJ/kg.K) 4,18 1,0 0,45 0,88 0,42 0,84

Porque que os plsticos vidro (silica) secam mal na mquina de lavar loua?2

TRANSMISSO DE CALORConveco: material quente desloca-se de um lado para o outro. Condutividade: a Ec mdia transmite-se atravs dos choques (sem transmisso de matria). Radiao electromagntica: energia dos fotes: E = hf (para mais tarde).3

COMPOSIO DA MATRIA

DE QUE SO FEITAS AS COISAS?Aristteles: diviso innita; 4 elementos (fogo, ar, gua, terra).

Atomistas + Dalton (sec. XIX): tomos (= indivisvel).5

DE QUE SO FEITAS AS COISAS?Molculas: a menor diviso que ainda contm as propriedades da substncia. Molculas de oxignio, de gua, de plstico, de celulose, etc. tomos: existem 92 naturais (118 no total). Correspondem aos diferentes elementos. Unem-se para fazer molculas. Partculas fundamentais: electres (e-), protes (p+), neutres (n0). Constituintes dos tomos. Quarks, cordas, ... ? Ainda por descobrir.6

DE QUE SO FEITOS OS TOMOS?Protes no ncleo (n. atmico): denem o elemento. Electres volta: denem a reactividade qumica; podem variar (ies positivos e negativos). Neutres no ncleo: istopos.7

A TABELA PERIDICA

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LIGAO QUMICAOs e- arrumam-se por camadas (orbitais) volta do ncleo de modo a minimizar a energia. O mnimo de energia corresponde a 8 e- na ltima camada (excepto se for a mais prxima do ncleo que s pode ter 2 e-). Para atingir este objectivo, os tomos trocam e compartilham e- entre si: ligao qumica.9

LIGAO QUMICA: INICALigao inica: entre elementos das colunas IA e IIA com VIA e VIIA; ganho e perda de e-; os ies atraem-se pela fora electroesttica. Exemplo: NaCl.10

LIGAO QUMICA: COVALENTELigao covalente: entre elementos de mdia electronegatividade; compartilhamento de e-; a nuvem electrnica envolve os ncleos.

Exemplo: CO2.11

LIGAO QUMICA: METLICALigao metlica: os e- da ltima camada tm uma fraca ligao ao ncleo; nuvem de e- livres; que responsvel pelas propriedades tpicas dos metais: brilho, condutividade elctrica e trmica, dureza, ductibilidade. Exemplo: qualquer metal.12

SLIDOS CRISTALINOSGeralmente feitos por ligaes inicas. Unidades que se repetem numa estrutura geomtrica regular: reticulado cristalino. Propriedades: dureza, rigidez, brilho. Exemplo: silica, diamante.

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SLIDOS AMORFOSGeralmente feitos por ligaes covalentes. Alguma ordem local sem coeso por maiores extenses. Propriedades: mole, migalhas em vez de lascas. Exemplo: vidro, plstico, carvo.

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SLIDOS METLICOSFeitos por ligaes metlicas. Mesmas propriedades dessa ligao: brilho, condutividade elctrica e trmica, dureza, ductibilidade.

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