Exercícios Mudanças De Estado Físico 9O Ano

Reza January 7, 2023
Estados físicos da matéria exercise

As mudanças de estado físico são um dos principais temas abordados no ensino de física para alunos do 9o ano. Essas mudanças, que envolvem a transformação da matéria de um estado para outro, são importantes para compreendermos diversos fenômenos naturais e tecnológicos.

O que são mudanças de estado físico?

Mudanças de estado físico são transformações que ocorrem na matéria quando ela passa de um estado para outro. Essas mudanças podem ocorrer a partir de processos térmicos (como aquecimento ou resfriamento), de pressão ou de outras condições específicas.

Os três estados físicos mais comuns da matéria são sólido, líquido e gasoso. Quando a matéria muda de um desses estados para outro, ocorre uma mudança de estado físico.

Quais são as principais mudanças de estado físico?

As principais mudanças de estado físico são:

  • Sólido para líquido (fusão)
  • Líquido para sólido (solidificação)
  • Líquido para gasoso (vaporização)
  • Gasoso para líquido (condensação)
  • Sólido para gasoso (sublimação)
  • Gasoso para sólido (deposição)

Como ocorrem as mudanças de estado físico?

As mudanças de estado físico ocorrem a partir da adição ou remoção de energia (na forma de calor) da matéria. Quando a matéria recebe calor, sua energia interna aumenta e as partículas que a compõem passam a se mover mais rapidamente. Esse movimento faz com que as ligações entre as partículas se enfraqueçam, permitindo que elas se afastem umas das outras e a matéria mude de estado físico.

Por outro lado, quando a matéria perde calor, sua energia interna diminui e as partículas passam a se mover mais lentamente. Esse movimento faz com que as ligações entre as partículas se fortaleçam, permitindo que a matéria mude novamente de estado físico.

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Como calcular a quantidade de energia envolvida em uma mudança de estado físico?

Para calcular a quantidade de energia envolvida em uma mudança de estado físico, é preciso levar em conta a massa da matéria e o tipo de substância envolvida. A quantidade de energia pode ser calculada a partir da seguinte fórmula:

Q = m x ΔH

Onde:

  • Q é a quantidade de energia envolvida na mudança de estado físico (em joules)
  • m é a massa da substância (em gramas)
  • ΔH é a entalpia de mudança de estado físico (em joules por grama)

Quais são as aplicações das mudanças de estado físico?

As mudanças de estado físico têm diversas aplicações práticas, algumas delas são:

  • Aquecimento e resfriamento de ambientes
  • Produção de energia elétrica em usinas termelétricas
  • Produção de gelo e refrigeração de alimentos
  • Produção de vapores em motores a combustão interna
  • Produção de medicamentos e produtos químicos

Exercícios Mudanças de Estado Físico 9o Ano

A seguir, apresentamos alguns exercícios sobre mudanças de estado físico para alunos do 9o ano:

Exercício 1

Uma amostra de 100g de gelo a -10°C é aquecida até se transformar em água a 20°C. Calcule a quantidade de energia necessária para essa mudança de estado físico.

Dados:

  • Calor específico do gelo: 2,1 J/g°C
  • Calor específico da água: 4,18 J/g°C
  • Entalpia de fusão do gelo: 334 J/g

Resolução:

1. Calcular a quantidade de energia necessária para aquecer o gelo de -10°C até 0°C:

Q1 = m x c x ΔT

Q1 = 100 x 2,1 x (0 – (-10))

Q1 = 2100 J

2. Calcular a quantidade de energia necessária para fundir o gelo a 0°C:

Q2 = m x ΔH

Q2 = 100 x 334

Q2 = 33400 J

3. Calcular a quantidade de energia necessária para aquecer a água de 0°C até 20°C:

Q3 = m x c x ΔT

Q3 = 100 x 4,18 x (20 – 0)

Q3 = 8360 J

4. Calcular a quantidade total de energia necessária:

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3

Qtotal = 43860 J

Exercício 2

Uma panela com água a 100°C é retirada do fogo e deixada em um ambiente com temperatura de 20°C. Calcule o tempo necessário para que a água atinja uma temperatura de 50°C.

Dados:

  • Calor específico da água: 4,18 J/g°C
  • Massa da água: 500g

Resolução:

1. Calcular a quantidade de energia necessária para que a água perca calor até chegar a 50°C:

Q = m x c x ΔT

Q = 500 x 4,18 x (100 – 50)

Q = 10450 J

2. Sabendo que a panela perde calor para o ambiente a uma taxa de 200 J/s, podemos calcular o tempo necessário para que a água chegue a 50°C:

t = Q / P

t = 10450 / 200

t = 52,25 s

Portanto, o tempo necessário para que a água atinja uma temperatura de 50°C é de aproximadamente 52 segundos.

Conclusão

As mudanças de estado físico são um tema importante no ensino de física para alunos do 9o ano. Compreender como essas mudanças ocorrem e como calcular a quantidade de energia envolvida é fundamental para entender diversos fenômenos naturais e tecnológicos. Além disso, as mudanças de estado físico têm diversas aplicações práticas em nossa vida cotidiana.

FAQs

1. Qual é a diferença entre fusão e solidificação?

A fusão é a mudança de estado físico da matéria do estado sólido para líquido, enquanto a solidificação é a mudança de estado físico da matéria do estado líquido para sólido.

2. Quais são as principais propriedades dos estados físicos da matéria?

Os principais estados físicos da matéria são sólido, líquido e gasoso. Cada um desses estados possui propriedades específicas, como forma, volume e compressibilidade.

3. O que é entalpia de mudança de estado físico?

A entalpia de mudança de estado físico é a quantidade de energia envolvida em uma mudança de estado físico por unidade de massa da substância. Essa grandeza é expressa em joules por grama (J/g).

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Reza Herlambang

Eu sou um escritor profissional na área de educação há mais de 5 anos, escrevendo artigos sobre educação e ensino para crianças na escola.

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