De um modo geral, quando aumentamos a temperatura de um corpo (sólido ou líquido), aumentamos a agitação das partículas que formam esse corpo. Isso causa um afastamento entre as partículas, resultando em aumento nas dimensões do corpo (dilatação térmica).
A dilatação térmica dos sólidos ocorre quando um corpo tem sua temperatura aumentada. Assim, o grau de agitação de suas moléculas também aumenta, aumentando também a temperatura e, consequentemente, variando suas dimensões.
06. (PUC-MG) Quando aumentamos a temperatura dos sólidos e dos líquidos, normalmente seus volumes aumentam. Entretanto, algumas substâncias apresentam um comportamento anômalo, como é o caso da água, mostrado no gráfico abaixo.
Sim, a densidade diminui à medida que a temperatura aumenta. Uma vez que o aumento de temperatura causa o aumento do volume por efeito da dilatação, a relação entre o peso e o volume diminui.
Por exemplo, quando aquecemos a água, ela tende a evaporar (passa do estado líquido para o estado gasoso). Esta atividade experimental visa verificar, de forma simples, o comportamento do vapor da água no estudo das mudanças de estado físico da matéria.
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Mesmo com o contínuo aquecimento da água, durante o processo de ebulição ela não muda de temperatura. A energia recebida serve apenas para promover a agitação e o afastamento das suas partículas. A água é uma substância pura que apresenta ponto de ebulição em 100º C, ao nível do mar (1 atm ou 760 mmHg).
Em condições ambientes a água é encontrada na natureza no estado líquido, contudo, se for submetida a uma elevação de temperatura, poderá passar da fase líquida para a fase gasosa.
Quando a temperatura da água aumenta, acima de 0ºC, as ligações de hidrogênio começam a romper-se, ocorrendo uma aproximação entre as moléculas. Esse efeito supera a agitação térmica molecular, que causa o afastamento das moléculas e faz com que elas ocupem volume maior de tal forma que ocorre contração em seu volume.
O contrário também é verdadeiro, o que nos leva a concluir que a densidade é inversamente proporcional à temperatura, isto é, com o aumento da temperatura, a densidade diminui e, diminuindo a temperatura, a densidade aumenta.
Isso significa que quanto maior for a densidade, maior será a quantidade de massa compactada em um determinado volume. Por outro lado, quanto menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a sua densidade.
Os líquidos, assim como as demais substâncias, se dilatam quando aquecidos. Na maioria das vezes, a dilatação dos líquidos é maior que a dos sólidos.
A dilatação térmica dos líquidos ocorre quando eles são aquecidos. Esse fenômeno decorre do ganho da energia cinética das moléculas que compõem o líquido, uma vez que, movendo-se mais rapidamente, elas passam a ocupar um volume maior.
07. (IFSC 2017) Quando a temperatura de uma substância se eleva, suas moléculas ou átomos passam, em média, a oscilar mais rapidamente e tendem a se afastar uns dos outros, resultando em uma dilatação da substância.
No geral, com algumas exceções, todas as formas da matéria (sólido, líquido e gasoso) dilatam com o aumento da temperatura e contraem com a diminuição da mesma. Na maior parte dos casos, principalmente os sólidos, essa variação de tamanho por conta do aumento da temperatura não é notado.
A dilatação de objetos sólidos ocorre em razão do aumento da agitação térmica das moléculas. Quando aquecidos, os átomos que compõem a rede cristalina dos sólidos passam a oscilar com amplitudes cada vez maiores, ocupando, assim, um espaço maior.
Se a temperatura de um corpo aumenta, conseqüentemente, aumenta a velocidade de seus átomos e moléculas, que passam, então, a se movimentar rapidamente, ocorrendo um aumento no afastamento médio entre os átomos, o que causa um aumento nas dimensões do corpo, ou seja, de seu volume, e isto é o que se chama dilatação.
Um material menos denso flutua sobre um mais denso.
O contrário também ocorre, um material mais denso afunda num material menos denso. Além disso, à medida que muda de estado físico, uma mesma substância possui diferentes densidades. ... Se adicionarmos água ao álcool, a sua densidade vai aumentando gradativamente.
A densidade determina a quantidade de matéria que está presente em uma unidade de volume. Através de uma experiência interessante, os pequenos puderam observar quais objetos flutuam, quais afundam e como algumas reações químicas podem alterar a densidade da água, como o sal.
A densidade depende, em primeiro lugar, do material em questão e, em segundo lugar, da temperatura deste material. Um aquecimento, por exemplo, provoca a dilatação do material (aumento de volume), o que interfere no valor da densidade.
No gelo comum, obtido sob pressão atmosférica, as moléculas de água formam estruturas hexagonais que deixam vãos entre elas. A ausência de moléculas nesses espaços causa uma diminuição da densidade do sólido em relação ao líquido.
A densidade do gelo é menor que a da água líquida porque, conforme é bem sabido, as moléculas de água são formadas por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, isto é, H2O.
O valor da densidade de um corpo varia de acordo com a temperatura. Por conta dos efeitos de dilatação, o volume de um corpo cresce com o aumento da temperatura (o corpo dilata). Assim, como o volume está no denominador na fórmula da densidade, um aumento na temperatura faz a densidade diminuir.
Em um processo de resfriamento da água, observa-se que seu volume diminui até a temperatura de 4oC. Da temperatura de 4oC até 0oC inicia-se a formação da rede cristalina através de pontes de hidrogênio e consequentemente aumento no volume. Esse fenômeno é chamado de anomalia da água.
O ponto de fusão da água é de 0ºC. Uma situação simples que exemplifica esta mudança de estado físico é o derretimento do gelo. Nesse processo, quando se tira o gelo do congelador, a temperatura da água aumenta e ao ultrapassar 0ºC ela passa para a fase líquida.
Isso acontece porque se a molécula possui maior superfície, isso levará a um maior número de interações intermoleculares e, portanto, será necessária uma maior quantidade de energia para desfazê-las. Além disso, quanto maior a quantidade de ramificações, menor será a temperatura de ebulição.
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