A PILHA DE VOLTA

A pilha de Volta foi o primeiro gerador estático de energia elétrica a ser inventado, e foi criado por Alessandro Volta, por volta de 1800.
Por volta de 1750, o anatomista italiano Luigi Galvani concluiu que a corrente elétrica tinha origem nos músculos animais. Alessandro Volta partiu de um pressuposto diferente do de Galvani: o de que a eletricidade tinha origem nos metais. A pilha de Volta era formada por discos de zinco e de prata intercalados e conectados por um fio condutor, além de um disco umedecido em salmoura. A mesma
produzia energia elétrica sempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidade da pilha.
Curiosidade: Luigi Galvani pensava que a corrente elétrica vinha dos músculos dos animais porque ele tinha dissecado uma rã e observado que quando dois metais diferentes entravam em contato com ela, os músculos da coxa da rã sofriam contrações. Galvani acreditava que os músculos da rã armazenavam a energia e os metais eram apenas condutores.

explicação do funcionamento da pilha de volta

ISAAC NEWTON

Isaac Newton nasceu dia 25 de dezembro de 1642 (Calendário Juliano, equivalente a 4 de Janeiro de 1643 no Calendário Gregoriano), e faleceu em Londres, dia 31 de março de 1727.  Foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo.
A sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes na história da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de newton, que fundamentaram a mecânica clássica.
Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que os movimentos de objetos, tanto na Terra como noutros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza.
Newton construiu o primeiro telescópio refletor operacional e desenvolveu a teoria das cores baseada na observação que um prisma decompõe a luz branca em várias cores do espectro visível. Ele também formulou uma lei empírica de resfriamento e estudou a velocidade do som.
Além de seu trabalho em cálculo infinitesimal, como matemático Newton contribuiu para o estudo das séries de potências, generalizou o teorema binomial para expoentes não inteiros, e desenvolveu o método de Newton para a aproximação das raízes de uma função, além de muitas outras contribuições importantes.
Newton também dedicou muito do seu tempo ao estudo da alquimia e da cronologia bíblica, mas a maior parte de seu trabalho nessas áreas permaneceu não publicada até muito tempo depois da sua morte.
Numa pesquisa promovida pela Royal Society, Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência. De personalidade sóbria, fechada e solitária, para ele, a função da ciência era descobrir leis universais e enunciá-las de forma precisa e racional.
Falando mais sobre o seu trabalho nas três leis de Newton:
Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos e foi um extenso trabalho no qual ele se dedicou ao máximo. A forma original na qual as leis foram escritas é a seguinte:

• Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

Qualquer corpo continua no seu estado de repouso ou de movimento uniforme numa linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele. É também conhecido como princípio da inércia.

• Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida. É também conhecido como princípio da dinâmica.

• Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.

Para cada ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas. É também conhecido como princípio da ação-reação.

A evolução dos modelos atómicos

Nem sempre o homem pensou que o átomo é como o conhecemos atualmente. Foi uma ideia que evoluiu ao longo dos anos. Apesar do primeiro modelo atómico ter sido apresentado já no séc. XIX, a ideia de que a matéria é feita de pequeníssimos corpúsculos surgiu há muito, muito tempo.
No século V a.C., o filósofo grego Leucipo e seu discípulo Demócrito imaginaram a matéria como sendo constituída por pequenas partículas indivisíveis - os átomos, como lhes chamaram. Concluiram que a matéria não poderia ser infinitamente divisível. Se a partíssemos variadas vezes, chegaríamos a uma partícula muito pequena, indivisível e impenetrável a que se denominou átomo. Esta é uma palavra de origem grega que deriva de "a + thomos" , que significa "sem divisão". Esta ideia de que os átomos seriam pequenas partículas indivisíveis perdurou durante mais de vinte séculos.

Modelo Atómico de Dalton


John Dalton, a partir de 1803, retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos eram particulas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos. Assim, na sequência dos seus trabalhos, concluiu que:

• Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes, apresentam massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes.

• Os compostos são associações de átomos de elementos químicos diferentes.

• As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, de acordo com a lei de Lavoisier.

 

Modelo atómico de Thomson

Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, os eletrões, provando assim que os átomos não eram indivisíveis.
Formulou a teoria de que os átomos seriam uma esfera com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os eletrões suficientes para que a carga total do átomo fosse nula.

Modelo atómico de Rutherford

Mais tarde, Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era espaço vazio, estando a carga positiva localizada no núcleo (ponto central do átomo), tendo este a maior parte da massa do átomo. Os eletrões estariam a girar em torno do núcleo. Rutherford também descobriu a existência dos protões, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo. Este Modelo não explicava porque é que os eletrões não caem no núcleo, devido à atração que apresentam pelas cargas positivas aí existentes.

Modelo atómico de Bohr

Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford: os eletrões só podem ocupar níveis de energia bem definidos, e os eletrões giram em torno do núcleo em órbitas com energias diferentes. As órbitas interiores apresentam energia mais baixa e à medida que se encontram mais afastadas do núcleo o valor da sua energia é maior. Quando um eletrão recebe energia suficiente passa a ocupar uma órbita mais externa (com maior energia) ficando o átomo num estado excitado. Se um eletrão passar de uma órbita para outra mais interior, liberta energia.
Os eletrões tendem a ter a menor energia possível - estado fundamental do átomo.

 

Modelo da Nuvem Eletrónica (modelo atual)

No núcleo (centro) do átomo estão os protões e os neutrões, enquanto que os eletrões giram à volta dele. A nuvem eletrónica representa a probabilidade de encontrar os eletrões num determinado local do espaço.

Os eletrões de um átomo ocupam determinados níveis de energia (o número de eletrões em cada nível de energia é expresso pela distribuição eletrónica).

   

Como se forma um arco-íris?

O arco-íris surge quando o sol ilumina a humidade que está suspensa no ar, durante ou após uma chuva. Quando um raio solar bate numa gota de água ou de vapor, a luz branca do sol é refratada, e ''dentro'' da gota, há reflexão total. Aí, são formadas as sete cores: VAAVAAV (vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil, violeta). E é o mesmo efeito que acontece no prisma: ao incidir luz solar numa das faces de um prisma, a luz refrata-se, sofrendo uma decomposição nas cores do arco-íris. Cada cor é refletida num ângulo diferente, desde o vermelho, que se desvia menos porque tem maior comprimento de onda, até ao violeta, que se desvia mais pois tem menor comprimento de onda. Este processo acaba, quando o sol muda de posição ou quando o vento dissipa a humidade do ar.

O QUE É A DUREZA DA ÁGUA?

      Dureza da água é a propriedade relacionada com a concentração de iões de determinados minerais dissolvidos nesta substância. A dureza da água é causada pela presença de sais de cálcio e magnésio, pelo que os principais iões levados em consideração na medição são os de cálcio e magnésio. Eventualmente também o zinco, ferro ou alumínio podem ser levados em conta na aferição da dureza.
      A dureza da água é composta por duas partes: a dureza temporária e a dureza permanente. A dureza temporária é devida à presença de carbonatos e bicarbonatos, e a dureza permanente é gerada pelos cloretos, nitratos e sulfatos. 
     A água dura consiste numa água que contém sais dissolvidos numa percentagem superior a 5%. A dureza mede-se em graus, expressos em partes por milhão de carbonato de cálcio ou de óxido de cálcio.

     Para efeito de potabilidade, são admitidos valores relativamente altos de dureza e há águas naturais duras consideradas satisfatórias para consumo humano.
     Uma forma muito simples e antiga de identificar a dureza da água é o teste da espuma. Se o sabão ou pasta de dentes fizerem muita espuma na água é porque a água é mole. Mas se, no entanto, fizerem pouca espuma é porque a água é dura. Por isso, para tomar banho, lavar a louça e a roupa, fazer a barba, lavar o carro e muitos outros usos, a água dura não é tão eficiente como a mole.

           Fig. 1 - Mapa da dureza da água em Portugal.

COMO SE FORMAM AS ESTALAGMITES E ESTALACTITES?

As cavernas de calcário, onde a maior parte das estalactites e estalagmites são encontradas, são compostas principalmente de calcite, um mineral composto por carbonato de cálcio. 
Quando chove, a água da chuva dissolve o dióxido de carbono, formando ácido carbónico. Depois, a água acidificada penetra nas fendas da gruta e dissolve o carbonato de cálcio. A água carbonatada escorre e algumas gotas "ficam penduradas" no tecto da gruta, acabando por voltar a ocorrer precipitação do carbonato de cálcio. À medida que a água continua a pingar, o comprimento e a espessura da calcite aumenta, formando uma estalactite.
Quando uma das gotas da estalactite (no tecto) atinge o volume e peso suficiente, ela cai para o chão. A acumulação de várias gotas no chão e a deposição do carbonato de cálcio, dá origem a estruturas chamadas estalagmites.

Fig.1 - Estalactites e estalagmites numa gruta