Diapositivo 1 - fisicaquimicaweb.com · altitude A diferente composição das camadas da atmosfera...
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16-01-2015 1 Sumário Na Atmosfera da Terra: Radiação, Matéria e Estrutura – Unidade temática 2 Atmosfera: temperatura, pressão e densidade em função da altitude. • Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera. - Transferência de energia. - Principais características das camadas da atmosfera. • Relação entre o volume de um gás e o número de partículas. - Conceito de mole. Número de Avogadro. APSA 2 – Atmosfera da Terra: análise de diagramas e de dados. 12/01/2015 Atmosfera da Terra A atmosfera terrestre (estende-se até aos cerca de 1000 km de altitude) divide-se em 5 camadas. Atmosfera terrestre e as suas camadas As camadas da atmosfera terrestre 12/01/2015
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Sumário
Na Atmosfera da Terra: Radiação, Matéria e Estrutura – Unidade temática 2
Atmosfera: temperatura, pressão e densidade em função da altitude.
• Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera.
- Transferência de energia.
- Principais características das camadas da atmosfera.
• Relação entre o volume de um gás e o número de partículas.
- Conceito de mole. Número de Avogadro.
APSA 2 – Atmosfera da Terra: análise de diagramas e de dados.
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Atmosfera da Terra
A atmosfera terrestre (estende-se até aos cerca de 1000 km de altitude) divide-se em
5 camadas.
Atmosfera terrestre e as suas camadas
As camadas da atmosfera terrestre
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Atmosfera da Terra
As várias camadas da atmosfera
As camadas da atmosfera terrestre
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Atmosfera da Terra
Ao entrar na atmosfera terrestre, a
energia proveniente do Sol pode ser:
- Refletida/difundida (a) e (c);
- Absorvida (b) e (d).
Parte da energia solar é diretamente
absorvida por alguns gases, como o
ozono e o vapor de água, enquanto
outra parte é refletida/difundida para
o Espaço pelas nuvens e pela
superfície da Terra.
O que é que acontece à energia solar quando entra na atmosfera terrestre?
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
Processos de transferência de energia: condução, convecção e irradiação.
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
• Condução:
- A maior parte da energia transferida por
condução ocorre à superfície.
• Convecção:
- A convecção resulta dos movimentos
ascendentes e dos movimentos descendentes
de massas de ar (formação de nuvens).
Como é que se faz a transferência de energia entre a Terra e a atmosfera?
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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A transferência de energia entre a Terra e a atmosfera pode verificar-se por três
processos: condução, convecção e irradiação.
Transferência de energia na troposfera
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Atmosfera da Terra
• Irradiação:
- A superfície da Terra irradia energia para a atmosfera, sob a forma de radiações IV.
- Na Troposfera, o vapor de água, o dióxido de carbono e o metano, absorvem
radiações IV e voltam a irradiá-las para a Terra (efeito de estufa).
Como é que se faz a transferência de energia entre a Terra e a atmosfera?
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
O processo que cria o efeito estufa é natural
e é responsável pelo aquecimento do planeta.
Certos gases, como o dióxido de carbono,
criam uma espécie de telhado, como o de
uma estufa, sobre a Terra - daí o nome do
fenómeno - deixando a radiação solar entrar
e não deixando o calor sair.
Se não existisse efeito de estufa, a
temperatura da superfície terrestre seria, em
média, cerca de 34 °C mais fria do que é hoje.
O efeito de estufa
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
O dióxido de carbono (CO2) tem um tempo de duração de 50 a 200 anos e, entre os
restantes gases, é o que mais contribui para efeito estufa, com uma participação de 64 %.
O metano (CH4) tem um tempo de duração de 9 a 15 anos e participa em 19 %.
O óxido de diazoto (N2O) tem um tempo de duração de 120 anos e participa em 5,7 %.
O hexafluoreto de enxofre (SF6) dura cerca de 3200 anos e contribui em 0,08 %.
O hidrofluorcarboneto (HFC) dura 1,5 a 264 anos e tem um contributo "negligenciável"
para o efeito estufa.
O polifluorcarbonetos (CFC’s) tem um tempo de duração de 50 a 1700 anos e participam
em 10%.
Quais são os gases que provocam o efeito estufa?
Variação da temperatura, da pressão e da densidade nas camadas da atmosfera
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Atmosfera da Terra
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
A diferente composição das camadas da
atmosfera terrestre faz com que estas
apresentem pressão, densidade e
temperaturas distintas.
A densidade e a pressão diminuem com
o aumento da altitude.
Já a temperatura tem uma variação um
pouco diferente: a relação entre a
altitude e a temperatura não é a mesma
para todas as camadas atmosféricas.
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Atmosfera da Terra
A Troposfera é a zona onde se encontra cerca de 90% da massa total e 99% da massa de
água da atmosfera. O ar nas zonas próximas do solo é mais quente e o calor espalha-se
pela troposfera porque nesta zona o ar é instável (ventos).
A temperatura, a pressão e a densidade diminuem com a altitude.
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
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Atmosfera da Terra
Na Estratosfera, a temperatura aumenta com a altitude devido à energia libertada nas
reações em que o ozono (O3) intervém.
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
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Atmosfera da Terra
Na Mesosfera, não existe ozono, a temperatura volta a diminuir até uma temperatura próxima de - 90 °C.
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
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Atmosfera da Terra
Na Termosfera, o ar está muito rarefeito e, por isso, qualquer variação de energia
causa grandes variações de temperatura. É uma zona muito sensível à atividade
solar. As altas temperaturas provocam a ionização das partículas aí existentes.
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
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Atmosfera da Terra
A Exosfera, é uma região ainda mais rarefeita do que a termosfera aí a temperatura é
muito elevada mas, varia pouco à medida que a altitude aumenta.
Quando as moléculas ou os átomos a conseguem alcançar escapam-se para o Espaço.
Principais características das camadas da atmosfera
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
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Atmosfera da Terra
Temperatura, pressão e densidade em função da altitude
Nota: Na parte final a locutora diz que na exosfera a temperatura “diminui”, devia ter dito “aumenta pouco”.
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Atmosfera da Terra
Mole é a unidade de contagem das unidades estruturais (átomos, moléculas, iões e
outras partículas).
A grandeza química quantidade de substância ou quantidade química, representa-se
por n.
A unidade da quantidade de substância, n, no SI é representada por mol.
Definição de Mole:
É a quantidade de substância, n, que contém tantas partículas (átomos, moléculas ou
iões) quantos os existentes em 0,012 kg de carbono -12, isto é 6,022 x 1023 partículas.
Ao número 6,022 x 1023 chama-se número de Avogadro, NA.
Unidade de contagem de partículas: mole (palavra de origem latina e significa muito grande)
Conceito de mole. Número de Avogadro
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Atmosfera da Terra
2Cu
Poderá ter duas interpretações:
- uma em termos de partículas 2 átomos de cobre
- outra em termos de moles de partículas 2 x 6,022 x 1023 átomos de cobre
ou 2 mol de Cu
H2O
Poderá ter duas interpretações:
- uma em termos de partículas 1 molécula de água
- outra em termos de moles de partículas 1 x 6,022 x 1023 moléculas de
água ou 1 mol de H2O
O que representa?
Conceito de mole
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Atmosfera da Terra
3NaCl
Poderá ter duas interpretações:
- uma em termos de partículas
Substância cloreto de sódio:
3 partículas do composto cloreto de sódio
Constituída por 3 iões sódio e 3 iões cloro
- outra em termos de moles de partículas
Substância cloreto de sódio:
3 x 6,022 x 1023 de cloreto de sódio ou 3 mol de NaCl
Constituída por 3 mol de iões sódio e 3 mol de iões cloro
O que representa?
Conceito de mole
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Atmosfera da Terra
Como calcular o número de unidades estruturais?
Conceito de mole. Unidades estruturais
Nº de unidade estruturais = n x NA
Exemplos:
• 3 mol de Fe, quantos átomos são?
• 2 mol de H2O, quantas moléculas são? E quantos átomos?
• 0,6 mol de H2SO4, quantas moléculas são? E quantos átomos?
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Atmosfera da Terra
Massa molar
Massa molar
Massa molar (M) – é a massa por cada mole duma certa substância.
Exprime-se usualmente em g/mol.
No Sistema Internacional (SI) exprime-se em kg/mol.
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Atmosfera da Terra
Massa molar
Massa molar
A massa molar é numericamente igual à massa atómica relativa (Ar) no caso de se
tratar de átomos,
ou numericamente igual à massa molecular relativa (Mr) no caso de se tratar de
substâncias.
Exemplos:
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Atmosfera da Terra
Massa molar
Massa molar
Exemplos:
Partícula (X) Ar (X) Mr (X) M (X)
H 1,01 --- 1,01 g/mol
Cl 35,45 --- 35,45 g/mol
H2 --- 2,02 2,02 g/mol
Cl2 --- 70,90 70,90 g/mol
Exemplo do NaCl – Como calcular a massa relativa do composto iónico?
Mr(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl)
Mr(NaCl) = 22,99 + 35,45 = 58,44 M(NaCl) = 58,44 g/mol
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TPC
• Exercícios que ficarem por fazer
da APSA – Quantidade química, massa molar e volume molar
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