A Ciência da Água

A CI ÊNCIA DA ÁGUA

Ág ua, Fo rm a e Vo l u m e Va m os d esco b ri r o q ue é q ue aco ntece à á g ua q uan d o é t ransfe ri d a d e u m reci p i ente p a ra o ut ro, co m u m fo rm ato d ife rente!

Previ sões Co p o Caixa S aco Luva

O q ue d esco b ri m os:

Mai s

Men os

I g ual

As Pro p ri ed ad es d a

ÁG U A

Va m os ag o ra d esco b ri r alg u m as d as p ro p ri ed ad es d a á g ua.

Líq ui d os

Co r

C h e i ro

S o l i d ifi ca?

Calcula...

Es p ess u ra

Le i te Sumo Ág ua Me l Vi n ag re

O q ue d esco b ri m os:

?

??

€

Tensão S u p e rfi ci al € d a Ág ua

€

Esta p ro p ri ed ad e é a ca p aci d ad e q ue a á g ua tem d e se en co l h e r n a m en o r á rea d e s u p e rfíci e.

As m o léculas d a á g ua, co la m-se u m as às o ut ras, m as as q ue estão à s u p e rfíci e, n ão têm m o léculas p o r ci m a d e las p a ra se ag a rra rem, só a r.

Ass i m, cri a m u m a p e l i cula m ai s fo rte, q ue l h es p e rm i te s u p o rta r o bj etos m ai s d ensos.

G ru p o nº

1

2

3

5

4

A t ua a p osta 1ª tentati va nº d e g otas 2ª tentati va nº d e g otas 3ª tentati va nº d e g otas

O q ue d esco b ri m os:

€

€

€

O S o l uto e o S o lvente Os co m p o n entes d e u m a so l ução são o so l uto e o so lvente. O so l uto é a s ubstân ci a d i sso lvi d a, j á o so lvente é a s ubstân ci a q ue o d i sso lve.

Maté ri a d i sso lvi d a S o lvente

Ág ua Ó leo

O q ue e u vi:

U m so lvente é:

S al

Me l

D ete rg ente d e Ro u p a

Fa ri n h a

Os 3 Estad os Fís i cos da

ÁG U A

Líq ui d o

Sólido

G asoso

A Ág ua p o d e se r en co nt rad a n a n at u reza em t rês estad os fís i cos: só l i d o, l íq ui d o e g asoso. O q ue alte ra a m ud an ça d e estad o fís i co d e u m p a ra o ut ro é a p ressão e a tem p e rat u ra.

Po d es d ize r o q ue aco ntece u à á g ua?

M ud an ças d o estad o fís i co d a á g ua

M ud o u d e Q uanto tem p o?

S ó l i d o p a ra Líq ui d o Líq ui d o p a ra G asoso G asoso p a ra Líq ui d o

Fl ut ua o u Afun d a Va m os d esco b ri r o q ue fl ut ua o u afun d a !

N o m e d os o bj etos

Fl ut ua

Afun d a

Ro l h a Mo ed a Preg o Esfe rovi te B al ão co m á g ua B o la Maçã B atata

D ens i d ad e é u m a p alavra q ue us a m os p a ra d escreve r a q uanti d ad e d e es p aço q ue u m o bj eto o u s ubstân ci a o cu p a (o se u vo l u m e) em re lação à q uanti d ad e d e m até ri a exi stente n aq ue le o bj eto o u s ubstân ci a (a s ua m ass a). S e u m o bj eto fo r p es ad o e co m p acto, e le te rá u m a d ens i d ad e alta. S e u m o bj eto fo r leve e o cu p a r m ui to es p aço, e le te rá u m a d ens i d ad e baixa.

Q uan d o a d ens i d ad e d e u m o bj eto é s u p e ri o r à d o l íq ui d o, o o bj eto afun d a. Q uan d o a d ens i d ad e d o o bj eto é m en o r d o q ue a d o l íq ui d o, o o bj eto fl ut ua.

A Le i d e

A rq ui m ed es Pa rece fals a ?! é p o uco p es ad a!

Eu q ue ro u m a co ro a d e o u ro!!

EU R EKA!!

EU R EKA!!

€ O u ro

A rq ui m ed es d esco b ri u q uan d o e le ent ro u n a ban h e i ra a á g ua t rans b o rd o u Prata Co m o a co ro a d e o u ro p es a m ai s, o n íve l d e á g ua a u m enta m ai s d o q ue a co ro a d e p rata

Le i d e A rq ui m ed es; o vo l u m e d o l íq ui d o d es lo cad o p o r u m co rp o i m e rso, é i g ual ao vo l u m e d o p ró p ri o co rp o.

S e co lo ca res o p un h o d ent ro d e u m reci p i ente ch e i o d e á g ua, o l íq ui d o q ue t rans b o rd a tem o vo l u m e i g ual ao vo l u m e d o p un h o.

Co m o n ão co nseg ui m os m ed i r o vo l u m e exata m ente va m os m ed i r a m ass a d o vo l u m e q ue t rans b o rd o u.

A g ran d eza fís i ca q ue re laci o n a a m ass a co m o vo l u m e é a d ens i d ad e (d ens i d ad e = m ass a/vo l u m e) A d ens i d ad e d a á g ua é 1g / cm 3 Va m os faze r u m a exp e ri ê n ci a !

A Exp e ri ê n ci a d e

A rq ui m ed es

1 - En ch e o j a rro d e á g ua até ao to p o e co lo ca-o d ent ro d e o ut ro 2 - Co lo ca o te u p ulso d ent ro d o j a rro co m cui d ad o e sem to ca r n o fun d o o u n os lad os 3 - Reti ra o j a rro m ai s p eq uen o d e d ent ro d o reci p i ente m ai o r 4 - Med e a q uanti d ad e d e m i l i l i t ros q ue s ai p a ra o j a rro g ran d e 5 - Faz a co nta à d ens i d ad e d o te u p un h o 6 - Tab e la d e refe rê n ci a: 1 cm 3

1 mL

1 dm3

1L

1 m3

1000

Q ual a m ass a d o te u p un h o:

A H i stó ri a d e

A rq ui m ed es A rq ui m ed es fo i u m d os m ai s i m p o rtantes ci enti stas, i nvento res e m atem áti cos g reg os d a anti g ui d ad e cláss i ca.

O m atem áti co g reg o A rq ui m ed es d esco b ri u o p ri n cíp i o d a i m p ulsão n o sec. I I I a.C., en q uanto to m ava ban h o. O re i H i e rão I I d e S i racus a ti n h a i n cu m bi d o A rq ui m ed es d e a p u ra r se a n ova co ro a d e o u ro q ue en co m en d a ra a u m O u ri ves e ra, d e facto, total m ente d e o u ro o u se, n a s ua co nfeção, ti n h a s i d o uti l izad a p rata.

A rq ui m ed es n ão co nseg ui u reso lve r d e i m ed i ato o p ro blem a. Pens ava, p ens ava e n en h u m a so l ução l h e vi n h a à m ente. U m d i a, ao to m a r ban h o, p e rce b e u q ue à m ed i d a q ue ent rava n a ban h e i ra, a á g ua t rans b o rd ava, co n cl ui n d o q ue u m co rp o i m e rso n a á g ua d es lo ca u m vo l u m e d e ag ua i g ual ao vo l u m e d esse co rp o.

A Ág ua e a G ravi d ad e A g ravi d ad e é u m a fo rça d a n at u reza q ue at ri b ui p eso aos o bj etos, em p u rran d o-os p a ra o ch ão.

1

2

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1 - En ch e o co p o co m á g ua; 2 - Co lo ca u m ca rtão p o r ci m a d o co p o; 3 - Vi ra o co p o ao co nt rá ri o, en q uanto seg u ras n o ca rtão, p a ra n ão d e ixa r cai r á g ua. Faz este p asso co m u m reci p i ente p o r baixo; 4 - Q uan d o o co p o esti ve r ao co nt rá ri o, ti ra a m ão d o ca rtão... e le i rá co nti n ua r n o m es m o síti o

A Ág ua e a G ravi d ad e N esta ati vi d ad e, exp lo ra m os a d ens i d ad e e a fo rça d a g ravi d ad e so b re os o bj etos. Va m os ta m b ém cri a r u m a lâ m p ad a d e lava us an d o ó leo e á g ua.

S abi as q ue e les n ão se m i st u ra m?

3

Ó le

1

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Ó le o

2

1 - U ti l iza u m fun i l p a ra ve rte r á g ua n u m a g a rrafa l i m p a. En ch e 1/3 d a g a rrafa co m á g ua e ad i ci o n a alg u m as g otas d e co rante al i m enta r ve rm e l h o; 2 - Co m p leta o restante d a g a rrafa co m ó leo veg etal;

3 - Co lo ca m etad e d e u m a p asti l h a efe rvescente n a g a rrafa e vê b o rb ul h a r

+351 218 100 215

m use ud aag ua@e p al.pt

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Rua d o Alvi e la, 12, 1170-012 Li s b o a, Po rt ug al

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EXPERI ENCES WITH WATER

Wate r, S h a p e, an d Vo l u m e Let's d i scove r w h at h a p p ens to wate r w h en i t's t ransfe rred fro m o n e co ntai n e r to an ot h e r wi t h a d iffe rent s h a p e!

Pred i cti o ns Cu p B ox B ag G love

W h at we d i scove red:

Mo re

Less

Same

Th e p ro p e rti es of

WATER

N ow let's d i scove r so m e of t h e p ro p e rti es of wate r Li q ui ds

Co lo r

Smell

S o l i d ifi es??

Calculate...

Th i ckn ess

Mi lk Jui ce Wate r H o n ey Vi n eg a r

W h at we d i scove red:

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??

€

S u rface Tens i o n of Wate r

€

€

I n s i m p le te rms, t h i s p ro p e rty refe rs to wate r's abi l i ty to m i n i m ize i ts s u rface a rea. Wate r m o lecules sti ck to each ot h e r, b ut t h ose at t h e s u rface a ren't as fo rt un ate as t h ose un d e rn eat h—t h ey d o n't h ave m o lecules ab ove t h em to cl i n g o nto. Co nseq uently, t h ey create an even st ro n g e r fi l m at t h e s u rface, al lowi n g t h em to s u p p o rt d ense r o bj ects.

G ro u p n u m b e r

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5

4

Yo u r b et Fi rst t ry n umber of d ro ps S eco n d t ry n umber of d ro ps Th i rd t ry n umber of d ro ps Ave rag e

W h at we d i scove red: €

€

€

Th e S o l ute an d t h e S o lvent Th e co m p o n ents of a so l uti o n a re t h e so l ute an d t h e so lvent.

Th e so l ute i s t h e d i sso lved s ubstan ce, w h i le t h e so lvent i s t h e s ubstan ce t h at d i sso lves i t.

D i sso lved m atte r S o lvent

Wate r Oil

W h at I s aw:

A so lvent i s:

S alt

H o n ey

La un d ry d ete rg ent

Flo u r

Th e 3 P hys i cal States of

WATER

Li q ui d

Solid

G aseo us

Wate r can b e fo un d i n n at u re i n t h ree p hys i cal states: so l i d, l i q ui d, an d g as. W h at ch an g es t h e p hys i cal state fro m o n e to an ot h e r i s p ress u re an d tem p e rat u re.

Can yo u te l l w h at h a p p en ed to t h e wate r?

C h an g es i n t h e p hys i cal state of wate r

C h an g ed fro m H ow lo n g?

S o l i d to Li q ui d

Li q ui d to G aseo us

G aseo us to Li q ui d

Flo ats o r S i n ks Let's d i scove r w h at flo ats o r s i n ks!

N a m es of t h e o bj ects

Flo ats

S i n ks

Co rk Co i n S crew Sty rofo a m B al lo o n wi t h wate r B al l A p p le Potato

D ens i ty i s a te rm we use to d escri b e t h e a m o unt of s p ace an o bj ect o r s ubstan ce o ccu p i es (i ts vo l u m e) re lati ve to t h e a m o unt of m atte r co ntai n ed i n t h at o bj ect o r s ubstan ce (i ts m ass). I f an o bj ect i s h eavy an d co m p act, i t wi l l h ave a h i g h d ens i ty. I f an o bj ect i s l i g ht an d ta kes u p a lot of s p ace, i t wi l l h ave a low d ens i ty. W h en t h e d ens i ty of an o bj ect i s g reate r t h an t h at of t h e l i q ui d, t h e o bj ect s i n ks. W h en t h e d ens i ty of t h e o bj ect i s less t h an t h at of t h e l i q ui d, t h e o bj ect flo ats.

Th e Law of

A rq ui m ed es I t seems fa ke?!

I t's to o l i g ht!

I want a g o ld crown!!

EU R EKA!!

EU R EKA!!

€ G o ld

A rch i m ed es d i scove red w h en h e ente red t h e bat ht ub, t h e wate r s p i l led ove r S i lve r As t h e g o ld en crown we i g hs m o re, t h e wate r leve l ri ses m o re t h an t h e s i lve r crown

W h at's t h e m ass of yo u r fi st:

Th e Exp e ri en ce of

A rch i m ed es

1 - Fi l l t h e j ug wi t h wate r to t h e to p an d p lace i t i ns i d e an ot h e r.

2 - Ca reful ly p lace yo u r wri st i ns i d e t h e j ug wi t h o ut to uch i n g t h e b otto m o r t h e s i d es.

3 - Rem ove t h e s m al le r j ug fro m i ns i d e t h e la rg e r co ntai n e r.

4 - Meas u re t h e a m o unt of m i l l i l i te rs t h at p o u r i nto t h e la rg e j ug.

5 - Calculate t h e d ens i ty of yo u r wri st.

6 - Refe ren ce table: 1 cm 3

1 mL

1 dm3

1L

1 m3

1000

Q ual a m ass a d o te u p un h o:

Th e H i sto ry of

A rch i m ed es

A rq ui m ed es was o n e of t h e m ost i m p o rtant sci enti sts, i nvento rs, an d m at h em ati ci ans of class i cal anti q ui ty.

Th e G ree k m at h em ati ci an A rch i m ed es d i scove red t h e p ri n ci p le of b uoyan cy i n t h e 3rd cent u ry B C w h i le ta ki n g a bat h. Ki n g H i e ro I I of Sy racuse h ad tas ked A rch i m ed es wi t h d ete rm i n i n g if t h e n ew g o ld crown h e co m m i ss i o n ed fro m a g o lds m i t h was i n d eed m ad e enti re ly of g o ld o r if s i lve r h ad b een used i n i ts m a ki n g.

A rch i m ed es co uld n ot i m m ed i ate ly so lve t h e p ro blem. H e t h o ug ht an d t h o ug ht, b ut n o so l uti o n ca m e to m i n d. O n e d ay, w h i le ta ki n g a bat h, h e n oti ced t h at as h e ente red t h e bat ht ub, t h e wate r ove rflowed. H e co n cl ud ed t h at a b o dy i m m e rsed i n wate r d i s p laces a vo l u m e of wate r eq ual to t h e vo l u m e of t h at b o dy.

G ravi ty-D efy i n g Wate r G ravi ty i s a fo rce of n at u re t h at g i ves we i g ht to o bj ects, p us h i n g t h em to t h e g ro un d.

1

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1 - Fi l l t h e g lass wi t h wate r; 2 - P lace a ca rd ove r t h e to p of t h e g lass; 3 - Tu rn t h e g lass u ps i d e d own w h i le h o ld i n g t h e ca rd to p revent wate r fro m s p i l l i n g. Pe rfo rm t h i s ste p ove r a co ntai n e r; 4 - W h en t h e g lass i s u ps i d e d own, rem ove yo u r h an d fro m t h e ca rd... i t wi l l stay i n p lace.

A Ág ua e a G ravi d ad e I n t h i s acti vi ty, we use g ravi ty to exp lo re h ow o bj ects fal l an d lea rn ab o ut d ens i ty. We also create a lava la m p effect us i n g o i l an d wate r. D i d yo u kn ow t h at t h ey d o n't m ix!

3

Ó le

1

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Ó le o

2

1 - Use t h e fun n e l to p o u r wate r i nto a clean b ottle unti l i t i s o n e-t h i rd ful l. Ad d a few d ro ps of red fo o d co lo u ri n g.

2 - Fi l l t h e rest of t h e b ottle wi t h veg etable o i l.

3 - B rea k t h e vi ta m i n tablet i n h alf an d ad d i t to t h e b ottle.

Watch t h e lava b ubbles!

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A D i sso l ução d o Pa p e l H i g i én i co/To al h i tas A exp e ri ê n ci a d em o nst ra rá q ue o p a p e l h i g i én i co se d i sso lve ra p i d a m ente n a á g ua, en q uanto a to al h i ta n ão se d i sso lve. Esta exp e ri ê n ci a, i l ust ra a i m p o rtân ci a d e n ão d e i ta r as to al h i tas n a s an i ta, p o rq ue e las p o d em ca us a r ent u p i m entos e p ro blem as n o s i stem a d e esg oto.

Mate ri ai s:

- Pa p e l h i g i én i co - To al h i tas - 2 co p os t rans p a rentes - Ág ua - Co l h e r d e p lásti co

1 - En ch e cad a co p o co m a m es m a q uanti d ad e d e á g ua.

2 - Rasg a u m p ed aço d e p a p e l h i g i én i co e u m a to al h i ta em ta m an h os i g uai s.

3 - Co lo ca o p ed aço d e p a p e l h i g i én i co n u m co p o e a to al h i ta n o o ut ro co p o.

4 - Us an d o u m a co l h e r, m exe s uavem ente a á g ua em cad a co p o.

5 - O bse rva a ca p aci d ad e d e d i sso l ução d o p a p e l h i g i én i co e d a to al h i ta.

6 - Reg i sta as o bse rvações e co m p a ra os res ultad os.

Th e D i sso l uti o n of To i let Pa p e r/W i p es Th e exp e ri m ent wi l l d em o nst rate t h at to i let p a p e r d i sso lves q ui ckly i n wate r,w h i le t h e wi p e d o es n ot d i sso lve. Th i s exp e ri m ent i l l ust rates t h e i m p o rtan ce of n ot fl us h i n g wi p es d own t h e to i let, as t h ey can ca use blo ckag es an d p ro blems i n t h e sewag e system.

Mate ri als

- To i let p a p e r - W i p es - 2 t rans p a rent cu ps - Wate r - P lasti c S p o o n

1 - Fi l l each cu p wi t h t h e s a m e a m o unt of wate r.

2 - Tea r a p i ece of to i let p a p e r an d a wi p e i nto eq ual s izes.

3 - P lace t h e p i ece of to i let p a p e r i n o n e cu p an d t h e wi p e i n t h e ot h e r cu p.

4 - Us i n g a s p o o n, g ently sti r t h e wate r i n each cu p.

5 - O bse rve t h e d i sso l uti o n abi l i ty of t h e to i let p a p e r an d t h e wi p e.

6 - Reco rd t h e o bse rvati o ns an d co m p a re t h e res ults.