O documento discute as propriedades da água e da matéria em diferentes estados físicos, incluindo: 1) A água pode existir como um sólido, líquido ou gás. 2) A densidade é a massa de um objeto dividida pelo seu volume e determina se ele flutua na água. 3) A força de empuxo mantém objetos flutuando na água de acordo com o princípio de Arquimedes.

1. A Água e suas Propriedades

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3. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIAA matéria se apresenta em 3 estados físicos:sólido, líquido e gasoso.Sólido: No estado sólido, o corpo tem forma e volume definidos. A matéria em estado sólido pode se apresentar compacta, em pedaços ou em pó. Os corpos são formados pela reunião de moléculas, e entre as moléculas desenvolvem-se duas forças: coesão (força que tende a aproximar as moléculas entre si) e repulsão (força que tende a afastá-las umas das outras. No estado sólido, a força de coesão é muito forte. Por isso, o movimento das moléculas é pequeno e elas apenas vibram.

4. Gasoso: No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. Nos gases, as moléculas se movem livremente e com grande velocidade. A força de coesão é mínima e a de repulsão é enorme.Líquido: No estado líquido, a matéria tem forma variável e volume definidos. As moléculas tem menos força de coesão do que nos sólidos. Por isso, elas se deslocam mais.

6. MUDANÇAS NO ESTADO DA MATÉRIAÉ possível perceber que a matéria pode existir em três estados físicos diferentes, o sólido, o líquido e o gasoso. É também possível verificar que alguns corpos podem mudar de estado físico, ou seja, deixar de ser sólido e passar para líquido e do líquido passar para o estado gasoso. Um exemplo disso é a água, que pode existir no estado sólido (como gelo), no estado líquido (como água), ou no estado gasoso (como vapor). Sendo assim, estas transformações recebem nomes, tais como:

7. a) Fusão ou derretimento para a passagem do sólido para o líquido;b) Solidificação para a passagem do estado líquido para o sólido;

8. c) Vaporização para a passagem do estado líquido para vapor (gasoso). No entanto, a vaporização pode ser subdividida em:c1.) Ebulição, que é induzida, ou seja, quando se fornece energia a um líquido para ele se transformar no estado gasoso. Exemplo: ferver água em uma panela.c2.) Evaporação, que é a passagem do estado líquido para o gasoso de forma espontânea, ou seja, quando você não induz esta transformação. Um exemplo é uma roupa secando no varal, ou uma poça d’água que evapora pela ação do Sol.

10. c3) Calefação, que é a passagem do líquido para o gasoso de forma instantânea, ou seja, é uma passagem muito rápida. Um exemplo é quando jogamos gotas d’água em uma panela quente, o que ocorre naquele momento é a calefação.e) Condensação para a passagem do estado gasoso para o líquido. Exemplo é a formação de gotículas na parte de fora de um copo com água gelada. Neste fenômeno o que se observa é que o ar (que contém vapor d’água) próximo da superfície do copo se resfria e o vapor d’água torna-se água líquida na superfície externa do copo. (As gotículas)f) Sublimação para a passagem direta do estado sólido para o gasoso e do gasoso para o sólido. Um exemplo de sublimação é a passagem da naftalina (que é sólida) para o estado gasoso, diretamente sem que passe pelo estado líquido. A naftalina é utilizada para espantar baratas e traças de gavetas e armários. Ela possui um odor característico.

11. A partir disso, pode-se desenvolver um esquema para facilitar o seu entendimento.

13. DensidadeDenso na linguagem do dia–a-dia significa espesso, compacto.Denso, em ciências, refere-se à densidade, que é uma propriedade de qualquer corpo ou substância.

14. Quanto maior for a massa de um corpo em relação ao seu volume, mais denso ele será.

15. Ex:. Uma bolinha de aço é mais denso que uma de isopor.Mas, afinal o que é densidade?DENSIDADE = MASSA ÷ VOLUME

16. Se tivermos volumes iguais de substâncias diferentes, as mais densas terão maior massa do que as menos densas. Mais denso significa ter maior quantidade de matéria (massa) por unidade de volume.

17. O que afunda e o que flutua na água?Em cada tipo de substâncias, a matéria pode estar mais concentrada ou menos concentrada, dependendo da proximidade entre seus átomos ou suas moléculas. Comparando água e óleo de soja, por exemplo, as moléculas de água estão mais concentradas, ou seja, mais próximas umas das outras do que as moléculas do óleo.

18. A densidade de algumas substânciasObs-> As densidade foram medidas sob pressão ao nível do mar e sob temperatura de 00C.

19. Aplicando a definição da densidade Consideremos o exemplo da água e do óleo ocupando o mesmo volume de 200 cm3 (200 ml). Esse volume de água tem massa de 200 g, enquanto esse mesmo volume de óleo mede apenas 180g quando em uma balança. Aplicando a definição de densidade, calculamos a densidade da água assim:D = m/v  D= 200g/200cm3 = 1g/cm3D = m/v  D= 180g/200cm3 = 0,9g/cm3

20. Responda as questões no caderno:Por que o óleo, o petróleo e o gelo flutuam na água doce ou na água do mar?□Por que o gelo afunda na gasolina?□Onde o gelo flutua com maior facilidade,na água doce ou na água salgada?

21. Empuxo: Uma força exercida pela águaA mesma força que mantém uma pessoa boiando na água mantém eretas as plantas aquáticas que crescem no fundo e também a flutuação de um transatlântico no mar.

22. Essa força chama-se EMPUXOO que mantém a flutuação dos corpos na água é o empuxo.Mais essa força está presente também quando o objeto, mais denso que a água, afunda, ou quando, tendo a mesma densidade da água, o objeto fica inteiramente mergulhado, mas em equilíbrio.

23. Princípio de Arquimedes: Eureca!De acordo com a lenda, isto (eureca!) foi o que Arquimedes gritou quando ele descobriu um fato importante sobre a força de empuxo. Tão importante, que o chama de princípio de Arquimedes (e tão importante que, diz a lenda, Arquimedes pulou da banheira e correu pelas ruas após a descoberta).

24. Princípio de Arquimedes : Um objeto que está parcialmente, ou completamente, submerso em um fluido, sofrerá uma força de empuxo igual ao peso do fluido que objeto desloca.

25. A força de empuxo aplicada pelo fluido sobre um objeto é dirigida para cima. A força deve-se à diferença de pressão exercida na parte de baixo e na parte de cima do objeto. Para um objeto flutuante, a parte que fica acima da superfície está sob a pressão atmosférica, enquanto que a parte que está abaixo da superfície está sob uma pressão maior porque ela está em contato com uma certa profundidade do fluido, e a pressão aumenta com a profundidade. Para um objeto completamente submerso, a parte de cima do objeto não está sob a pressão atmosférica, mas a parte de baixo ainda está sob uma pressão maior porque está mais fundo no fluido. Em ambos os casos a diferença na pressão resulta em uma força resultante para cima (força de empuxo) sobre o objeto. Esta força tem que ser igual ao peso da massa de água deslocada, já que se o objeto não ocupasse aquele espaço esta seria a força aplicada ao fluido dentro daquele volume a fim de que o fluido estivesse em estado de equilíbrio.

26. Quando um corpo está totalmente imerso num líquido, podemos ter as seguintes condições:se ele permanece parado no ponto em que foi colocado, a intensidade da força de impulsão é igual a intensidade da força peso;  se ele afundar, a intensidade da força de impulsão é menor que a intensidade da força peso;  se ele for levado para a superfície, a intensidade da força de impulsão é maior do que a intensidade da força peso.  Para saber qual das três situações irá ocorrer, devemos enunciar o princípio de Arquimedes:

27. "Todo corpo mergulhado num fluido sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."

28. Pressão: A água exerce pressãoQuando contida num recipiente, a água (e os demais líquidos) exerce uma força nas paredes ou demais superfícies internas do recipiente.Essa força, que atua em determinada área, é chamada pressão.