Testando propriedades dos materiais e comparando combustíveis

CiênciasMatéria e materiaisIdades 11–12Laboratório virtual

Usar com minha turma

Escolha um material (cobre, alumínio, aço, plástico, vidro, madeira, borracha) e faça um teste: ligue-o num circuito para verificar se conduz eletricidade, aqueça uma ponta de uma barra para ver a rapidez com que o calor se propaga, risque-o com uma ponta de aço para comparar a dureza ou deixe-o num lugar úmido para ver se enferruja. A tabela-resumo à direita registra os resultados e sugere objetos do dia a dia feitos com esse material. Mude para o modo combustível para queimar 1 kg de lenha, carvão, álcool, querosene, gasolina ou GLP: a simulação calcula o calor liberado Q = m·q, quantos litros de água ele consegue ferver e quanto CO₂ é liberado.

Aula: Materiais e combustíveis comuns

O que mostra

Os materiais são escolhidos pelas propriedades que cada uso exige. Metais como cobre e alumínio conduzem bem a eletricidade e o calor, por isso servem para fios e panelas, enquanto plástico, borracha, vidro e madeira são isolantes elétricos e maus condutores de calor, adequados para cabos de panela e capas de fios. A dureza é comparada na escala de Mohs riscando com uma ponta de aço, e o aço enferruja na umidade se não for protegido. Nos combustíveis, o poder calorífico q é a energia liberada por quilograma queimado, então Q = m·q; combustíveis fósseis liberam muita energia, mas também CO₂.

Como usar

No modo Testar propriedades dos materiais, escolha um Material a testar e um Teste, clique em Fazer teste e observe a lâmpada, a cera derretendo, o risco ou a ferrugem. Toque nas linhas da tabela-resumo para trocar de material e preencher as quatro colunas; depois discuta para que objetos cada material serve. Mude para Queimar combustível, comparar poder calorífico, escolha um Combustível a queimar e uma Massa de combustível queimada, e compare o calor liberado, os litros de água fervidos e o CO₂ emitido.

Parâmetros que você pode mudar

  • Conteúdo Testar propriedades dos materiais, Queimar combustível, comparar poder calorífico
  • Material a testar Cobre, Alumínio, Aço (ferro), Plástico, Vidro, Madeira, Borracha
  • Teste Condutividade elétrica (ligar num circuito com lâmpada), Condutividade térmica (aquecer uma ponta da barra), Dureza (riscar com ponta de aço), Ferrugem / deterioração na umidade
  • Combustível a queimar Lenha seca (q = 10 MJ/kg), Carvão mineral (q = 27 MJ/kg), Álcool, etanol (q = 27 MJ/kg), Querosene (q = 44 MJ/kg), Gasolina (q = 46 MJ/kg), GLP (q = 46 MJ/kg)
  • Massa de combustível queimada 0,5–5 kg

Perguntas para explorar

  1. Por que os cabos de panela costumam ser de plástico ou madeira, e não de metal?
  2. Qual combustível da simulação libera mais calor por quilograma, e qual libera menos?
  3. Além do poder calorífico, que outros critérios devem ser considerados na escolha de um combustível?

Ideias para a aula

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