1. ENGENHARIA CIVIL
NOTURNO
Física II
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UniEVANGÉLICA – Centro Universitário de Anápolis
Curso de Engenharia Civil
2º período – Noturno
Disciplina: Física II
Professor: Ms. Leandro Porfiro
Acadêmico: Jean Paulo Mendes Alves

2. Termodinâmica – Curiosidades
Figura 1
Por que ao se colocar sal na água com gelo a
temperatura cai?
Pois bem, o gelo para derreter precisa de quê? Receber calor.
ENERGIA! Por isso, quando colocamos um pedaço de gelo no
sol ele derrete, pois recebeu calor (energia) e acabou virando água
(Figura 1).
Quando colocamos o sal em contato com o gelo, ele fica "doido"
para se dissolver e ficar com os seus cristais pequenos, mas
precisa de energia para fazer isso.
Então ele "rouba " a energia do ambiente (local), da bebida e do
próprio gelo antes mesmo que o gelo pegue energia para se
derreter. Desta maneira o sal, que é bem "rapidinho", faz com que
o gelo perca energia e acelere o resfriamento da bebida.

3. Por que se coloca sal no gelo para esfriar mais rápido a
cerveja em lata?
Ao adicionar sal ao gelo, seu ponto de solidificação
diminui porque ocorre uma forte interação entre as
moléculas destas duas substâncias, dificultado a
organização dos cristais de gelo. Na Química este
processo é fonte de estudo da Criometria.
Ao adicionar sal ao gelo, a bebida congela mais rápido .
Normalmente, quando se faz um churrasco, a maioria das pessoas
gosta de ter como acompanhamento uma cerveja bem gelada.
Para acelerar seu resfriamento é colocado sal no gelo ao redor da
bebida. Isto faz com que o gelo derreta e a salmoura fique a uma
temperatura inferior a que estava quando havia apenas o gelo.
Para entender exatamente porque isso acontece, vamos analisar o
que faz uma substância passar do estado líquido para o sólido.
Para que isso ocorra, as moléculas precisam perder energia
cinética; e existem alguns fatores que influenciam nesta liberação.
Entre estes está o tipo de forças intermoleculares de cada
substância. Quanto menores ou mais fracas forem as forças de
atração das moléculas, menor será o ponto de congelamento.

4. Assim, o ponto de solidificação (temperatura de congelamento) da
água é 0°C no nível do mar, no entanto, ao se adicionar algum
composto não volátil (como o sal), as moléculas deste atraem
fortemente as moléculas de água, dificultando a organização dos
cristais de gelo e, consequentemente, diminuindo seu ponto de
congelamento. Para questão de comparação, numa solução com
10% de sal, o ponto de congelamento cairá para -6°C e com
20%, para -16°C.
Desse modo, experimentalmente fica comprovado que a adição de
um soluto não volátil a um solvente dá origem a uma solução
que tem o ponto de solidificação menor que o solvente puro.
Este é o objeto de estudo da Crioscopia ou Criometria.
Este mesmo princípio é usado em regiões onde neva muito. Para
derreter o gelo das estradas, o departamento responsável espalha
sal nas ruas. Também para evitar que a água do radiador dos
automóveis congele são colocados aditivos que funcionam como
anticongelante. O mais comum é o etilenoglicol (C6H6O2).
É por isso também que a água dos oceanos, que contém diversos
solutos não voláteis como o sal (Cloreto de Sódio), permanece
líquida, apesar de a temperatura nestas regiões ser inferior a 0°C.
Em países onde há muita neve joga-se sal nas estradas

5. Por que ao colocar um balão cheio de ar no
nitrogênio líquido ele murcha? E ao retirá-lo
volta ao tamanho normal?
derramando o nitrogênio
Balão após ser retirado do nitrogênio

6. A pressão de um gás é devida ao movimento ( energia cinética
média) das partículas que se chocam constantemente com a
parede do recipiente que o contém. A energia cinética devido ao
movimento das partículas de um gás é dada por, 3/2nRT. Ou seja:
Ec = 3/2nRT onde n é o número de mols, R é a constante dos
gases e T a temperatura em Kelvin.
Outra fórmula conhecida é PV=nRT. Como chegamos a ela?
PV=1/3nmv2 (1)
Como sabemos, Ec= 1/2mv2 logo, mv2 = 2Ec (2)
Substituindo (2) em (1) obtemos: PV= 2/3nEc (3)
Como a energia cinética dos gases é Ec = 3/2nRT, e substituindo
em (3), chegamos que PV=nRT
O que estamos dizendo com isso é que, ao jogarmos nitrogênio
líquido sobre o balão, abaixamos muito a temperatura do sistema,
uma vez que o nitrogênio encontra-se à aproximadamente -190°C.
Sendo
assim, a energia cinética média das partículas diminui, e como ela
é diretamente proporcional ao volume, como demonstrado na
equação (3), o balão murcha.
Ao tirarmos o balão do isopor que contém o nitrogênio, a
temperatura sobe, e junto com ela a energia cinética média das
partículas, o que faz com que o balão aumente seu volume
novamente.

7. Fontes de Pesquisa:
Acesso à internet:
http://photos.demandstudios.com/getty/article/178/20/78481529_
XS.jpg
Acesso à internet:
http://www.brasilescola.com/quimica/por-que-se-coloca-sal-nogelo-para-esfriar-mais-rapido-.htm
Acesso à internet:
http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&s
ource=web&cd=8&ved=0CFcQFjAH&url=http%3A%2F%2Fcec
emca.rc.unesp.br%2Fcecemca%2Farquivos%2Fcadernos%2FRio
%2520Claro%2F-A%2520Terra%2520em%2520q%2520vi.pdf&ei=G3qCUpHNHoqQkAeArICQDQ&usg=AFQjCNFFXS
mHydALDzGSx7E96L471nCh0g
Acesso à internet:
http://pontociencia.org.br/imgdb/experimentos/3738f48bf02f2622
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