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Diário das pequenas descobertas da vida.
Domingo, 27 de Fevereiro de 2005
Estados materiais
Na escola aprende-se que há 3 estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. As ligações entre os átomos de um sólido são fortes, entre os líquidos são existentes mas pouco fortes e flexíveis e entre os gases pouco existentes. Tudo na natureza seria um destes. Mas uma questão que não me recordo se alguma vez fiz foi: e as chamas numa fogueira o que são? Sólidas não são, claro, líquida também não, gasosa também não. O que são? Nenhuma das três, porque há 5 estados da matéria: sólido, líquido, gasoso, plasma e condensado de Bose-Einstein.

- O 4º estado é os plasmas, que são aglomerados de partículas que estão muito energizadas e que nesse estado exibem comportamentos colectivos. Este é o estado da matéria mais comum no Universo: 99% da matéria visível está neste estado. Isto inclui núcleos estelares, auroras boreais, vento solar, sinais luminosos de néon, luzes flurescentes, relâmpagos e chamas. Hoje em dia televisões e monitores usam plasmas, tornando-os mais finos. Os plasmas NÃO são algum material muito fixe, são um estado da matéria (vide http://www.plasmas.org/basics.htm

-O 5º estado é o condensado (ou aglomerado) de Bose-Einstein, teoria de Bose e aplicada em partículas sub-atómicas e aplicada por Einstein aos átomos. Nem todos os átomos se podem condensar em aglomerados de Bose-Einstein mas os que o fazem fazem algo surpreendente: na natureza nada pode ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo. A temperaturas muito baixas os átomos "fundem-se" ou melhor ocupam os mesmo espaço, tornando impossível distingui-los.

Eis dois tijolos que me faltavam na minha compreensão do mundo. As chamas são plasmas!</p>


Publicado por Mauro Maia às 12:15
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8 comentários:
De Rui a 27 de Fevereiro de 2005 às 13:16
Olha, essa era uma pergunta que já me devias ter feito há anos! Quando eu estava no oitavo ano, perguntei exactamente à minha professora de Físico-Química em que estado se encontravam as chamas, ao que ela me respondeu exactamente isso: "De facto, existe um quarto estado, o plasmático, caracterizado por temperaturas elevadíssimas, e é aí que se encontra o fogo". Isto prova uma coisa: por vezes procuramos tanto a resposta, e ela está mesmo ao lado. ;) Eu pessoalmente, sempre pensei que plasmático era aquilo que o Destrutor disparava das mãos... O que levanta uma pergunta intrigante: se o Alex Summers suporta as elevadas temperaturas que emana das mãos, será que se queima se tocar numa chama do fogão?


De JULIA a 30 de Janeiro de 2007 às 15:28
TAMBÉM TEM O 6ºESTADO FÍSICO DA MATÉRIA, QUAL É????
OBRIGADA


De cludio a 30 de Janeiro de 2007 às 20:28
O 6º estado físico da matéria é o Gás Fermiônico.


De Mauro a 30 de Janeiro de 2007 às 21:00
Olá, «Júlia», há de facto um 6º estado da matéria, um 7º, um 8º, ... , num total de perto de 15 estados diferentes da matéria. Há os 5 estados de baixa energia (estado quântico Hall, condensado de Bose-Einstein, condensado fermiónico, super sólido e superfluido), há os 2 de Sólidos (Sólidos amórficos e os Sólidos cristalinos), Líquidos, Gases, Plasma, há os 3 estados de matéria degenerada (matéria de electrões degenerados, neutroniões, matéria estranha) e os 4 estados de matéria de alta energia (plasmas quarck-gluões, matéria fracamente simétrica matéria fortemente simétrica). São muitos os estados da matéria teorizados (muitos deles só terão existido no início do Universo outros existirão no interior de Estrelas de Neutrões, os conhecidos Pulsares). A qual deles corresponde a pergunta feita?


De Jlia Soares a 28 de Dezembro de 2007 às 22:09
Como se caracteriza o Gás Fermiónico? O zero absoluto é um estado da matéria? E como se caracteriza? Obrigada.


De Mauro a 30 de Dezembro de 2007 às 22:05
Bem, «Júlia Soares», o Gás Fermiónico é um estado da matéria muito semelhante ao Condensado de Bose-Einstein. A diferença é apenas no que os constitui: enquanto o Condensado de Bose-Einstein é formado por bosões (que devem o seu nome so cientista indiano Satyendra Bose), o Condensado Fermiónico (outro nome para o Gás Fermiónico) é constituído por Fermiões (que devem o seu nome ao cientista italiano Enrico Fermi). Em ambos os condensados, as partículas estão tão próximas do zero absoluto que podem ocupar a mesma localização física. As partículas subatómicas têm várias características. Uma delas, que distingue Bosões de Fermiões, é o chamado «spin». Basicamente, numa analogia com a física macroscópica, é como se o «spin» medisse o número de rotações que uma partícula tem de dar para que volte a ficar igual ao origonal. Suponhamos uma bola de futebol: tem de dar uma volta completa para que volte a ficar igual: tem «spin» 1. Suponhamos uma esfera: como é igaul seja por que lado seja vista, tem «spin» 0. Ora os Fermiões têm «spin» 1/2 e os Bosões têm «spin» 1 (ou, mais correctamente, os Bosões têm «spins» inteiros e os Fermiões «spins» meio-inteiros). No mundo quântico, os Fermiões são as partículas que constituem a matéria (os quarks, os protões, os electrões, os neutrões,...) e os Bosões são as partículs que transportam energia (os fotões, os gluões, os gravitrões,...) Para se fazer um Condensado de Bose-Einstein baixa-se a temperatura de Bosões para perto do zero absoluto e para fazer um Condensado Fermiónico baixa-se a temperatura de Fotões para perto do zero absoluto. O zero absoluto não é um estado da matéria em si mesmo. A temperatura de um determinado corpo é o grau de agitação das partículs que o constituem: quanto maior a agitação maior a temperatura. O zero absoluto é 0º K(elvins) ou -273,15º C(entígrados) ou -459,67º F(arenheit), que é o limite inferior para a temperatura de qualquer matéria.


De Bruna a 2 de Abril de 2009 às 15:53
Gostaria que explicassem melhor o que caracteriza o estado de gás fermiônico. Por favor, e bem como o que diferencia os estados: sólido, líquido, gasoso, Plasma, Condensado Bose-Einstein e gás fermiônico? Muito obrigado!


De Mauro a 2 de Abril de 2009 às 22:42
A resposta há tua questão, «Bruna», está no artigo e num comentário anterior. Eu poderia reproduzir aqui o que lá está mas não teriam uito espaço e seria umamera repetição de textos curtos. Se poderes ler, estão lá as difeenças entre todos os estados.


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