Experimento 27 - Congelamento de Gotas

PROBLEMA IYPT (2014/8): Coloque uma gota d´água em um prato resfriado até cerca de -20°c. Ao congelar, o formato da gota pode se tornar semelhante a de um cone, com uma ponta afiada investigue esse efeito. COMPETIÇÃO: IYPT - International Young Physicists Tournament. TURMA: Discentes do curso técnico-integrado em Telecomunicações. EQUIPE: Gabrielle, Lúcio, Mateus, Maykon e Shaiene. DISCIPLINA: Física 2 (Ondas, Termodinâmica e Ótica). LOCAL: IFPA/campus Belém. DOCENTE: Prof. Dr. João Paulo da Silva Alves. EXPERIMENTO 27 - CONGELANDO GOTAS: A água possui uma forma angular no valor aproximado de 104,5° C no estado líquido, este ângulo apresenta esse valor porque os átomos de hidrogênio são repelidos pelos pares de elétrons que não participam da ligação covalentes. A densidade define a quantidade de algo em um espaço, enquanto que volume define o espaço ocupado por algo, essas duas quantidades são inversamente proporcionais. Geralmente a densidade de uma substância no estado sólido é maior do que a mesma em estado líquido por conta da proximidade ou não das moléculas. Porém, a água não obedece a esse fenômeno, logo quando ela está no estado líquido sua densidade é maior consequentemente o volume é menor e quando está no estado solido a densidade é menor e por conseguinte o volume é maior. A tensão superficial é o resultado das ligações de hidrogênio, que são forças intermoleculares causadas pela atração dos hidrogênio com o oxigênio, já que a molécula de água é polar. Essa fina membrana elástica, é caracterizada pelo fato de que há diferenças de potenciais nas moléculas de água fazendo com que estas se contraiam uma vez que eles tendem a se atrair. A dilatação irregular da água ocorre no intervalo de 0 ° C à 4°C, enquanto que sua máxima densidade está em 4°C. Suas manifestações macroscópica: 1) Maior agitação térmica produzindo uma distancia entre as moléculas, ou seja aumento de volume e consequentemente a diminuição da densidade; 2) Rompimento das ligações de hidrogênio aproximando as moléculas, logo a densidade aumenta e o volume diminui. Calor é a energia em trânsito entre corpos com diferentes temperaturas. A condução de calor é a energia que se propaga de acordo com o grau de agitação das moléculas. O calor latente caracteriza a mudança de fase que é a quantidade de calor que a substância recebe ou cede, altera o estado físico sem alterar significativamente a temperatura. Já o calor específico é uma grandeza que define uma variação térmica ao receber ou ceder calor.