Matéria, transformações e energia

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Matéria

Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço (isto é, tem volume).Massa e volume são então propriedades gerais da matéria. É bom lembrar também que a matéria pode se apresentar sólida (por exemplo, as pedras), líquida (por exemplo, a água) ou gasosa (por exemplo, o ar que respiramos).

Os principais estados físicos (ou estados de agregação) da matéria são: sólido, líquido e gasoso.

O estado sólido possui forma e volume definidos. Nesse estado, as partículas encontram-se em posições fixas.

O estado líquido possui volume definido e a forma do recipiente que o contém. Nesse estado, as partículas encontram-se mais afastadas do que no estado sólido e conseguem “rolar” umas sobre as outras.

O estado gasoso possui o volume e a forma do recipiente que o contém. Nesse estado, as partículas encontram-se completamente afastadas umas das outras.

Separação

O trabalho de separação dos diferentes materiais encontrados na natureza foi uma atividade muito importante para a humanidade. Um primeiro cuidado do homem primitivo deve ter sido o de reconhecer os alimentos comestíveis e os venenosos,bem como o de encontrar as plantas que podiam curar suas enfermidades. Com o passar dos séculos, os seres humanos foram aperfeiçoando as técnicas de extração e separação de materiais úteis ao seu dia-a-dia. Assim, por exemplo: dos vegetais extraíram as tintas para pintar seus corpos e seus utensílios; da terra separaram metais, como a prata e o ouro; do leite, a gordura para fabricar a manteiga, e assim por diante. Podemos então dizer que:

Separações são os processos que visam isolar os diferentes materiais encontrados numa mistura.

As transformações da matéria

Ao longo do tempo, a humanidade tem observado que, sob certas condições, a matéria se transforma. A própria natureza se encarrega de muitas transformações. Assim, por exemplo: o frio intenso transforma a água em gelo; o fogo transforma uma árvore em cinzas; com o tempo, os frutos apodrecem; o ferro se enferruja; e até nosso corpo envelhece. Dizemos então que:

Transformação material é toda e qualquer alteração sofrida pela matéria.As transformações da matéria são também chamadas de fenômenos materiais (ou simplesmente fenômenos), sendo que, nessa expressão, a palavra ”fenômeno” significa apenas transformação, não significando nada de extraordinário, fantástico ou sobrenatural.

É muito importante lembrar também que os seres humanos têm provocado transformações na matéria, em seu próprio interesse. Assim, por exemplo, com o fogo conseguiu: • assar a carne dos animais para melhorar sua alimentação; • cozer vasos de barro para guardar água ou alimentos; • cozer blocos de barro, transformando-os em tijolos, para construir suas casas; etc.

A descoberta do fogo foi um dos passos mais importantes na evolução da humanidade. O fogo controlado surgiu quando o ser humano aprendeu a acender uma fogueira, na hora desejada. Nesse caso, a energia se apresenta nas formas de luz e calor. Com a luz, o homem primitivo iluminou suas noites e afugentou os animais perigosos e,com o calor,aprendeu a assar seus alimentos,a cozer o barro e, muitos séculos depois, a extrair os metais dos minérios. Atualmente sabemos que algumas transformações são passageiras ou reversíveis,isto é,podem ser desfeitas. Transformações desse tipo recaem, em geral, no que chamamos de transformações físicas (ou fenômenos físicos).

Exemplificando:

• em montanhas muito altas, a água se congela; mas, com um pouco de calor, a neve ou o gelo se derretem facilmente, voltando à forma líquida;

• num termômetro, o mercúrio se dilata com o calor e se contrai com o frio, mas continua sendo sempre o mesmo mercúrio;

• o sal que dissolvemos na água pode ser recuperado, bastando que ocorra a evaporação da água.

Outras transformações são mais profundas e frequentemente irreversíveis, isto é, torna-se difícil (e, às vezes ,impossível) retornar à situação inicial. São,em geral,transformações,fenômenos ou reações químicas.

Exemplos:

• depois de se queimar um pedaço de madeira, é impossível juntar as cinzas e a fumaça finais e refazer a madeira inicial;

• depois de se preparar um ovo frito, é impossível fazer o ovo voltar à forma original;

• se um objeto de ferro se enferruja, é muito difícil reverter o processo (raspar o objeto antes de pintá-lo significa apenas “jogar a ferrugem fora”, e não recuperar a porção de ferro oxidado).

O progresso da civilização foi também devido à procura de novas formas de obtenção de energia. Como exemplo podemos citar que os primeiros seres humanos dependiam de seus músculos para obter energia. Mais tarde, animais foram domesticados e atrelados a moendas, a carroças, passando a ser utilizados como fonte de energia.

Energia

Energia é a propriedade de um sistema que lhe permite realizar um trabalho.

Enfim, reconhecemos a existência da energia pelo efeito (trabalho) que ela produz. Por exemplo: • a energia térmica (calor) pode realizar o trabalho de dilatar um corpo; • a energia elétrica (eletricidade) pode realizar o trabalho de movimentar um motor elétrico; • a energia química de uma explosão pode realizar o trabalho de demolir um prédio.

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