RELATÓRIO DA VISITA DE ESTUDO AO MUSEU DA ELECTRICIDADE

No dia 8 de Maio visitámos o museu da electricidade. Começámos por visitar uma exposição temporária de fotografias ( World Press Photo 2012 ). Depois seguimos para outras salas onde nos falaram da história da electricidade e de como funcionava as várias energias renováveis, observámos várias experiências sobre as energias renováveis e depois falaram-nos sobre como funcionava antigamente o museu da electricidade.

Circuitos elétricos e eletrónicos ( continuação )

                                                   POTÊNCIA ELÉCTRICA

A energia consumida pelos receptores eléctricos depende do tempo de funcionamento e da sua potência.
A potência de um receptor mede a energia eléctrica consumida pelo receptor e transformada noutra energia , por unidades de tempo.

Energia eléctrica - é a energia fornecida aos receptores para o seu funcionamento

Como se calcula? 

  - Calcula-se dividindo a energia eléctrica pelo tempo fornecido

Potência eléctrica = Energia eléctrica  / Tempo de funcionamento
P = E / T

- Unidades Práticas :

P (w-watt) = E (kWh-quilo watts-hora) / T ( h-hora)
  

- Unidades SI :

P (w-watt) = E (J-joules) / T (s-segundos)

EX: um motor de potência 2000w, ou se 2kw, consome 2 kwh de energia eléctrica que transforma noutras energias, durante 1h de funcionamento.

 2 kW = 2 kWh / 1 h

Sempre que um receptor está em funcionamento, há entre os seus terminais una diferença de potencial e é percorrido por uma corrente eléctrica com uma certa intensidade.

-O produto da diferença de potencial nos terminais de um receptor pela intensidade da corrente que o percorre é igual ao valor da potência do receptor

Potência = Diferença de potencial * Intensidade da corrente
P  = U * I

Circuitos elétricos e eletrónicos ( continuação )

                                                   RESISTÊNCIA ELÉCTRICA 

A resistência eléctrica é a resistência que um corpo oferece à passagem de corrente eléctrica .

• Símbolo da Grandeza - R
• Unidade SI - ohm
• Símbolo da Unidade - Ω 
• Aparelho de Medida - ohmímetro

Ohmímetro :

• É usado para medir a resistência dos condutores quando não estão em funcionamento num circuito eléctrico
• Insta-se directamente no circuito eléctrico

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Como se calcula o valor da resistência ? 

 
 - O valor da resistência calcula-se através do quociente entre os valores da diferença de Potencial indicada no voltímetro e da intensidade da corrente indicada no amperímetro.

Resistência eléctrica = Diferença de potencial / Intensidade da corrente
R = U / I

Lei de Ohm

•  Há condutores cuja resistência eléctrica tem sempre o mesmo valor ( condutores óhmicos )
• Outros condutores têm resistência diferente em circuitos eléctricos diferentes ( condutores não óhmicos)

 

Circuitos elétricos e eletrónicos ( continuação )

                                             INTENSIDADE DA CORRENTE

É a quantidade de carga eléctrica que passa numa secção de um circuito, por unidade de tempo.

• Símbolo da Grandeza - I
• Unidade SI - ampere
• Símbolo da Unidade - A
• Aparelho de Medida -  amperímetro

Amperímetro :

• É usado para medir a intensidade da corrente eléctrica 
• Instala-se sempre em série

Circuitos em Série :

• A intensidade é sempre a mesma 

Circuitos em Paralelo :

• Intensidade no circuito principal  é igual à soma das intensidades nas derivações  

Circuitos elétricos e eletrónicos

Corrente Eléctrica : A corrente eléctrica é um movimento orientado de partículas com carga eléctrica

Circuitos Elétricos

 

Para que ocorra a passagem de corrente num circuito eléctrico é necessário fornecer energia.

O gerador (fonte de energia) mantém as cargas eléctricas em movimento.

 PILHA (fonte de energia) :

• Polo positivo - deficiência de electrões
• Polo negativo - excesso de electrões

A diferença de cargas cria uma diferença de potencial .

                                            DIFERENÇA DE POTENCIAL

  A diferença de potencial (ddp) é uma grandeza física que caracteriza a corrente eléctrica e que nos indica a “quantidade” de energia que é fornecida ao circuito.

• Símbolo da Grandeza - U
• Unidade SI - volt
• Símbolo da Unidade - V
• Aparelho de Medida - voltímetro

 Voltímetro: 

• É usado para medir a diferença de potencial
• Instala-se sempre em paralelo

 

Circuitos em Série :

• A d.d.p. nos terminais do gerador é igual à soma da d.d.p. aos terminais de cada receptor
   

 Circuitos em Paralelo :

• A d.d.p. aos terminais do gerador é igual à d.d.p. em cada derivação

 

Metais alcalinos e alcalinos terrosos

                                                               METAIS ALCALINOS 

Propriedades físicas dos metais alcalinos

• São moles e maleáveis;
• Apresentam brilho metálico nas superfícies recentemente cortadas
• Os seus pontos de fusão e de ebulição elevados;
• São bons condutores de calor e de eletricidade.

Propriedades químicas dos metais alcalinos:

• Reagem facilmente com o oxigénio atmosférico, oxidando-se. Devido a este facto, são guardados imersos em petróleo ou parafina líquida.
• Reagem violentamente com a água

Com a adição da solução alcoólica de fenolftaleína, 

as soluções dos hidróxidos dos metais adquirem a 

cor carmim - solução alcalina.

                                        METAIS ALCALINOS-TERROSOS 

Propriedades físicas dos metais alcalino-terrosos:

• São moles e maleáveis;
• Apresentam brilho metálico;
• Têm pontos de fusão e de ebulição elevados;
• São bons condutores de calor e de eletricidade.

                                                             

Propriedades químicas dos metais alcalinos-terrosos:

• Reagem facilmente com o oxigénio, oxidando-se. 
• Reagem com a água, embora muito mais lentamente do que os metais alcalinos

Com a adição da solução alcoólica de fenolftaleína, 

as soluções dos hidróxidos dos metais adquirem a 

cor carmim - solução alcalina.

A diferença de reatividade dos metais alcalino-terrosos relaciona-se com o tamanho do átomo. Quanto maior for o tamanho do átomo, mais afastado do núcleo se encontram os eletrões de valência, ficando menos atraídos por este, logo, perdem os dois eletrões com maior facilidade, tornando-se o metal alcalino-terroso mais reativo.

Propriedades Físicas e Químicas

                                                PROPRIEDADES FÍSICAS 

Metais 

• A maioria são sólidos à temperatura ambiente
• São densos e maleáveis 
• Em geral apresentam brilho metálico
• Têm pontos de fusão e de ebulição elevados
• São bons condutores de calor e de electricidade

Ferro

Não Metais 

• Podem ser sólidos, líquidos ou gasosos à temperatura ambiente;
• Têm densidades muito diferentes;
• Quebradiços se forem sólidos; 
• Em geral não apresenta brilho metálico;
• Têm pontos de fusão e de ebulição baixos;
• São maus condutores de calor e de eletricidade;

enxofre

                                         PROPRIEDADES QUÍMICAS 

Metais

• A maioria são muito reativos.

Combustão do Magnésio:

2Mg (s) + O2 (g)          -     2MgO (s)   óxido de magnésio

O óxido formado reage com a água:

MgO (s) + H2O (l)          -    Mg(OH)2 (aq)  hidróxido de magnésio         (solução básica)

Não Metais

• A maioria são pouco reativos.

Combustão do Carbono:

C (s) + O2 (g)        -       CO2 (g)   dióxido de carbono

O óxido formado reage com a água:

CO2 (g) + H2O (l)   -   H2CO3(aq)  ácido carbónico

      (solução ácida)

             

      

Tabela Periódica dos elementos

Atualmente conhecem-se 118 átomos que estão dispostos na tabela periódica por ordem crescente do seu numero atómico.

Tabela periódica:

• Os elementos estão dispostos por ordem crescente do número atómico
• Cada linha horizontal chama-se período e cada coluna vertical chama-se grupo 
• Há 7 períodos e 18 grupos.

- No mesmo período, todos os átomos têm os electrões distribuídos pelo mesmo número de níveis de                  energia.

- No mesmo grupo, todos os átomos têm o mesmo número de electrões de valência     

- O tamanho dos átomos ao longo de cada período diminui mas ao longo de cada período aumenta.

Átomos

Os átomos são constituídos por partículas muito pequenas: protões, neutrões e electrões.

  Os protões, partículas com carga eléctrica positiva, e os neutrões, sem carga eléctrica, formando o núcleo, zona central e mais pequena do átomo.

Os electrões, partículas com carga eléctrica negativa, movem-se no espaço à volta do núcleo(nuvem electrónica)

Todos os átomos têm o mesmo número de protões e electrões , por isso os átomos são neutros.

Os átomos podem perder ou ganhar electrões, transformando-se em iões positivos ou negativos

• Nos iões positivos o número de electrões é menor do que o número de protões.
• Nos iões negativos o número de electrões é maior do que o número de protões.

A Massa dos Átomos 

A massa é uma propriedade geral da matéria.

Os átomos que constituem a matéria têm massa. Mas, como são muito pequenos, a sua massa é também muito pequena.

ex: massa do oxigénio - 0,000 000 000 000 000 000 000 026 56 g. 

Níveis de Energia dos Electrões 

Os electrões da nuvem electrónica dos átomos não têm todos a  mesma energia, distribuem-se por níveis de energia.Cada nível só pode ter um determinado número de electrões. 

O número máximo de electrões em cada nível pode-se calcular pela expressão:

2nx2 

ex : primeiro nível de energia pode ter no máximo 2 electrões( 2x 1x2)

No último nível , qualquer que ele seja, o número máximo de electrões é 8.

Flúor F - tem 9 electrões distribuídos por 2 níveis de energia 1º nivel - 2 ; 2º nível - 7

Magnésio MG - Tem 12 electrões distribuídos por 3 níveis de energia 1º nivel - 2 ; 2º nível - 8 ; 3º nivel - 2

Os electrões do último nível de energia, chamam-se electrões de valência.     

Como já dito o número máximo de electrões de valência dos átomos é 2, quando se trata do 1º nível, e 8 para os restantes níveis. Todos os átomos com o número máximo de electrões de valência são estáveis.

• Os átomos com poucos electrões de valência têm tendência a perdê-los originando iões positivos.

O átomo de magnésio Mg tem tendência a transformar-se no ião magnésio Mgx2+

• Os átomos com bastantes electrões de valência têm tendência para captar electrões originando iões negativos.

O átomo de Flúor F tem tendência para se transformar no ião fluoreto Fx-

Representação do Átomo :

A = numero de massa = numero de neutrões + numero de protões 

Z = numero atómico = numero de protões 

N = numero de numero de neutrões = A-Z 

VIDEO ÁTOMO - http://www.youtube.com/watch?v=YeujZ4YWnOU&feature=player_embedded#!

Isótopos de um elemento :

 

São átomos do mesmo elemento químico , que têm o mesmo número de massa(A) mas diferente 

número atómico(Z)

ex: isótopos do Hidrogénio :

CURIOSIDADE Hidrogénio:

A estrutura atómica do hidrogénio, é a mais simples de todos os elementos químicos, apresenta um protãono núcleo, e um electrão na nuvem electrónica.O Seu peso atômico na escala comparativa é de 1,00797. A diferença entre esse valor e o observado para o peso do hidrogênio nos seus compostos fez com que alguns químicos pensassem que não se tratava de um erro de medida, mas sim do peso combinado de átomos de hidrogênio de pesos diferentes, ou seja, de isótopos do hidrogênio. O químico americano Halo Clauton Urey, prêmio Nobel de química em 1934, e dois colaboradores detectaram, no resíduo de destilação do hidrogênio líquido, um hidrogênio mais pesado. Esse hidrogênio mais pesado, o deutério, 2H ou D, tem um neutrão junto ao protão do núcleo.O seu número atómico é o mesmo do hidrogênio normal, mas o peso é 2,0147.