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A estrutura e as diferentes fases da matéria

Compressed Air Wiki Basic Theory Physics of Air Compressors

Para entender como o ar comprimido trabalha, uma introdução básica à física pode fazer uma grande diferença. Vamos começar explicando a estrutura da matéria. Na segunda parte você aprenderá mais sobre os quatro diferentes estados da matéria e suas moléculas.

De que a matéria é feita?

os diferentes estados da matéria

Toda matéria, seja na forma gasosa, líquida ou sólida, é composta por átomos. Os átomos são, portanto, os blocos de construção básicos da matéria, embora quase sempre apareçam como parte de uma molécula. Uma molécula é um número de átomos agrupados com outros átomos do mesmo tipo ou de um tipo diferente. Os átomos consistem em um núcleo denso que é composto de prótons e nêutrons, cercados por vários elétrons pequenos, leves e de rápida rotação. Existem outros blocos de construção; no entanto, não são estáveis. Todas essas partículas são caracterizadas por quatro propriedades:
- a carga elétrica
- a massa de repouso
- o momento mecânico
- o momento magnético

O número de prótons no núcleo é igual ao número atômico do átomo. O número total de prótons e o número de nêutrons são aproximadamente iguais à massa total do átomo, pois os elétrons quase não adicionam massa. Essa informação pode ser encontrada na tabela periódica. A camada eletrônica contém o mesmo número de elétrons e prótons no núcleo. Isso significa que um átomo é geralmente eletricamente neutro.

O físico dinamarquês Niels Bohr introduziu um modelo de construção de um átomo em 1913. Ele demonstrou que os átomos só podem ocorrer em um estado chamado estacionário e com uma energia determinada. Se o átomo se transformar de um estado de energia em outro, um quantum de radiação é emitido. Isso é conhecido como fóton. Essas diferentes transições se manifestam na forma de luz com diferentes comprimentos de onda. Em um espectrógrafo, aparecem como linhas no espectro de linhas do átomo.

Quais são as quatro fases da matéria?

Átomos mantidos juntos por ligações químicas são chamados de moléculas. Estas são tão pequenas que 1 mm3 de ar à pressão atmosférica contém aproximadamente 2,55 x 1.016 moléculas. Em princípio, toda matéria pode existir em quatro estados diferentes:

- estado sólido

- estado líquido

- estado gasoso

- estado de plasma


No estado sólido, as moléculas estão fortemente compactadas em uma estrutura de treliça com forte ligação. Em temperaturas acima do zero absoluto, ocorre algum grau de movimento molecular. Neste estado, há alguma vibração em torno de uma posição equilibrada, que se torna mais rápida à medida que a temperatura aumenta. Quando uma substância em estado sólido é aquecida tanto que o movimento das moléculas não pode ser evitado pelo padrão rígido de treliça, elas se soltam, a substância se funde e é transformada em líquido. Se o líquido for aquecido ainda mais, a ligação das moléculas é totalmente quebrada, e a substância líquida é transformada em estado gasoso, que se expande em todas as direções e se mistura com os outros gases no ambiente. Quando as moléculas de gás são resfriadas, elas perdem velocidade e se ligam umas às outras novamente para produzir a condensação. No entanto, se as moléculas de gás forem aquecidas ainda mais, elas serão divididas em subpartículas individuais e formarão um plasma de elétrons e núcleos atômicos.


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